Восстановление нарушенных экосистем
Возникает необходимость систематического сбора данных, характеризующих видовой состав и состояние избранных (модельных) наземных и водных экосистем и ландшафтов и тенденции их изменений — экологической службы, или мониторинга, принципов выбора объектов и методов наблюдений, системы обработки и хранения данных.
Экологическая служба призвана не только предоставлять необходимые сведения для решения текущих задач, но и должна быть организована так, чтобы накапливаемые сведения облегчили в последующее время выяснение тех длительных изменений в природе, которые протекают под влиянием естественных и антропогенных факторов и могли бы служить базой для решения проблем, которые возникнут при дальнейшем развитии общества.
Кроме охарактеризованных выше общеэкологических проблем, имеется множество конкретных практических вопросов, которые не могут решаться без участия экологов. Их можно сгруппировать следующим образом.
Оздоровление ландшафта — разработка мер по ликвидации угрозы заражения человека различными заболеваниями в природном ландшафте; дальнейшее развитие учения о природноочаговых болезнях; детальное изучение природных очагов заболеваний, экологии видов — возбудителей, переносчиков, микробоносителей, структуры их популяций и ценотических отношений, выявление наиболее уязвимых мест в структуре природного очага с целью воздействия на него. Исследование роли антропогенных факторов в размещении зоонозов. Паразитологическое обследование ландшафтов и разработка мер, направленных на уничтожение очагов паразитов, опасных для человека и домашних животных.
Восстановление нарушенных экосистем — комплекс вопросов, связанных с нежелательными последствиями деятельности человека и объединяемых общей задачей — вернуть нарушенные части ландшафта в сферу культурно-хозяйственного использования, т.е. восстановить их исходное или близкое к исходному состояние, или создать новый тип экосистемы, отвечающий определенным требованиям. Примером могут служить следующие проблемы.
1. Рекультивация нарушенных и выведенных из хозяйственного использования земельных угодий — торфоразработок, терриконов, отвалов при поверхностных разработках полезных ископаемых, строительных площадок, наносов при обогатительных процессах и т.д. Создание на их месте лесов, парков, сельскохозяйственных угодий и т.д. Интенсификация почвообразовательного процесса и создание экосистем или агроценозов, структура которых наиболее отвечает данным условиям и задачам восстановительных работ.
2. Восстановление пастбищ, выведенных из сферы нормальной эксплуатации перевыпасом (вопросы оптимальной нагрузки на пастбища, оптимальной структуры стада и наиболее рациональной структуры выпасания).
3. Восстановление эродированного почвенного покрова.
4. Восстановление плодородия истощенных почв.
5. Восстановление продуктивных типов леса на месте интенсивных рубок.
6. Восстановление продуктивности и других благоприятных для человека свойств водоемов, нарушенных под влиянием антропогенных факторов, в частности устранение причин «культурного эвтрофирования вод» и восстановление озер и водохранилищ, подвергшихся эвтрофированию с ликвидацией избыточного «цветения» воды и других неблагоприятных последствий перегрузки водоемов биогенными элементами.
Источник
Способы восстановления природных экосистем
30.04.2021 г.
Пособие по восстановлению экосистем для новичков
Эта фраза часто звучит в устах ученых, официальных лиц и экологических активистов в последние несколько месяцев – восстановление экосистем. В этом году 5 июня во Всемирный день окружающей среды будет положено официальное начало Десятилетию ООН по восстановлению экосистем – 10-летнего мероприятия, направленного на то, чтобы остановить и обратить вспять упадок природного мира.
Возможно, вам интересно узнать, что такое экосистема и как ее восстановить?
Ответ на первый вопрос: экосистема – это место, где растения, животные и другие организмы взаимосвязаны с окружающим их ландшафтом и формируют паутину жизни.
Экосистемы могут быть большими, как лес, или маленькими, как пруд. Многие из них имеют решающее значение для человеческого общества, обеспечивая людей водой, едой, строительными материалами и множеством других предметов первой необходимости. Они также обеспечивают такие условия жизни на планете, как защита климата и сохранение биоразнообразия.
Однако в ходе последних десятилетий человеческая жажда ресурсов довела многие экосистемы до критического состояния.
Вот восемь основных типов экосистем и некоторые шаги, которые можно предпринять, чтобы их оживить. Чтобы узнать больше о том, как улучшить местные экосистемы и присоединиться к #поколениевосстановдения, см. «Пособие по восстановлению эосистем», созданное в рамках Десятилетия ООН – это руководство по восстановлению планеты .
Сельскохозяйственные угодья
Чрезмерное использование, эрозия почвы, избыток удобрений и пестицидов истощают многие сельскохозяйственные угодья. Способы их восстановления включают сокращение обработки почвы, использование большего количества натуральных удобрений и борьбу с вредителями, а также выращивание более разнообразных культур, включая деревья. Эти шаги могут восстановить запасы углерода в почве, сделав ее более плодородной, чтобы страны могли прокормить свое увеличивающееся население, не используя еще больше земельных ресурсов. Восстановление сельскохозяйственных угодий также создает среду обитания для диких животных.
А вы знали? Азот в используемых в промышленном сельском хозяйстве удобрениях не только загрязняет воздух и воду, но и способствует изменению климата.
Леса и деревья вырубаются для того, чтобы утолить жажду человечества по земле и природным ресурсам. Лесозаготовки, вырубка деревьев на дрова, загрязнение, инвазивные вредители и лесные пожары наносят ущерб остаткам лесов. Восстановление лесных экосистем означает повторную посадку и снижение нагрузки на леса, чтобы деревья снова могли естественно расти. Обеспечение продовольственных систем являются основной причиной исчезновения лесов. Пересмотр способов выращивания и потребления продуктов питания поможет снизить нагрузку на леса. Деградированные и вышедшие из употребления сельскохозяйственные угодья могут быть идеальным местом для восстановления лесов, что также может означать создание участков леса и лесных массивов на ландшафтах, включающих оживленные фермы и деревни.
А вы знали? Леса являются средой обитания 80 процентов земноводных мира, а также большинства птиц и млекопитающих.
Озера и реки
Безопасная и в обильном объеме вода стала роскошью. Пресноводные экосистемы деградировали из-за загрязнения, перевылова и инфраструктуры, а также забора все время увеличивающегося количества воды для орошения, промышленности и домашних хозяйств. Восстановление означает прекращение загрязнения, сокращение и обработку отходов, регулирование спроса на воду и рыбу, а также возрождение растительности над и под водой.
А вы знали? Многие виды рыб питаются насекомыми, поэтому человечество может восстановить реки, дав возможность благоприятным для насекомых растениям расти на их берегах.
Кустарники, луга и саванны подвергаются давлению из-за чрезмерного выпаса скота и эрозии, превращаются в сельскохозяйственные земли и заражаются чужеродными видами. Люди могут оказать им помощь в восстановлении, очищая их от древесной растительности и повторно засевая местными сортами трав. Исчезнувшие растения и животных можно заселить сюда повторно и оберегать до тех пор, пока они не приживутся. Скотоводы и другие пользователи должны принимать активное участие в планах по устойчивому управлению этими экосистемами.
А вы знали? Луга и саванны – это то место, где люди эволюционировали миллионы лет назад.
В горных регионах расчистка склонов для выращивания сельскохозяйственных культур или строительства жилищ может вызвать опасную эрозию и загрязнить реки у их истоков. Высокие температуры вынуждают виды, экосистемы и людей приспосабливаться или переезжать. Человечество может противостоять этой тенденции, возродив леса и восстановив защиту, которую они обеспечивают от лавин, оползней и наводнений. Должностные лица могут так планировать строительство плотин и дорог, чтобы избежать разрушения рек и других мест обитания живой природы. Такие методы ведения сельского хозяйства, как агролесоводство, могут быть более устойчивыми к изменению климата.
А вы знали? За последние десятилетия исчезли по крайней мере 600 ледников, что повлияло на водоснабжение миллиардов людей, живущих вниз по течению.
Океаны и побережья
Морские экосистемы подвергаются загрязнению, страдают от меняющегося климата и чрезмерной эксплуатации. Но решения этих проблем так же просты, как и сами угрозы. Правительства и сообщества могут сделать рыболовство и использование мангровых зарослей более устойчивыми. Можно правильно очищать сточные воды и другие отходы, предотвращая попадание пластикового мусора в открытые водоемы. Необходимо активно защищать и тщательно восстанавливать коралловые рифы, мангровые заросли и водоросли, чтобы океаны могли и дальше обеспечивать миллиарды людей во всем мире ресурсами.
А вы знали? Морские водоросли – секретные чемпионы по сохранению климата, так как улавливают углерод в 35 раз быстрее, чем тропические леса.
Торфяники
Торфяники и их огромные запасы углерода и воды осушаются и превращаются в сельскохозяйственные земли, деградируют в результате пожаров, чрезмерного выпаса скота, загрязнения и добычи торфа. Чтобы избежать критического изменения климата, необходимо удерживать углерод в торфяниках – во влаге и в земле. В то же время человечество должно повторно увлажнить и восстановить многие деградировавшие торфяники, например, путем закрытия дренажных каналов, чтобы остановить выбросы и защитить редкие растения и животных.
А вы знали? Торфяники покрывают лишь 3 процента суши планеты, но хранят в своей почве почти одну треть всего углерода.
Городские районы
Города и поселки могут показаться пустынями с точки зрения экологии. Среди домов, дорог и фабрик мало места для растительности. Отходы и загрязнение подвергают опасности водные каналы, почву и воздух. Но городские территории имеют огромный потенциал для восстановления. Группы горожан и городские власти могут заняться очисткой водных каналов, выращивать полезные и нужные для пчел растения и создать городские лесопарки и другие места для обитания диких животных в парках, школах и других общественных местах. Редкая стрижка травы обходится городам дешевле и позволяет природе процветать. Водопроницаемые тротуары и водно-болотные угодья защищают от наводнений и загрязнения. Загрязненные промышленные зоны можно восстановить и превратить в места для природы и отдыха.
А вы знали? В Центральном парке Нью-Йорка зарегистрировано более 280 видов птиц.
Десятилетие ООН, проводимое Программой ООН по окружающей среде и Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций, объединит политическую поддержку, научные исследования и финансовые возможности для массового расширения масштабов восстановления с целью возрождения миллионов гектаров наземных и водных экосистем. Посетите сайт www.decadeonresturation.org , чтобы узнать больше.
Дополнительные материалы
Источник
Дикая природа охлаждает планету
Восстановление естественных экосистем — первый шаг в борьбе с климатическими изменениями
Зеленые технологии, регулирование выбросов, альтернативная энергетика и другие меры по предотвращению изменения климата не будут эффективны, если человечество продолжит разрушать естественные ландшафты, подрывать средообразующие функции экосистем и биоразнообразие. К решению проблемы климата необходим комплексный подход, утверждают ученые.
Фото: Кристина Кормилицына, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Кристина Кормилицына, Коммерсантъ / купить фото
Леса теряют способность поглощать углекислый газ и тем самым сдерживать изменение климата. Об этом предупреждает исследование, проведенное в тропических лесах Амазонии и Африки и опубликованное в феврале в журнале Nature. В 1990-х и начале 2000-х годов тропические деревья, такие как бразильский орех и хлопковое дерево, в Африке и Южной Америке ежегодно поглощали до 4,4 млрд тонн углекислого газа. Этого достаточно, чтобы компенсировать выбросы CO2 ЕС за тот же период. Эффект поглощения углекислого газа тропическими лесами учитывается во многих климатических моделях, которые ученые используют для прогнозирования будущих сценариев глобального потепления.
Международная группа географов из Лидского университета в Великобритании выяснила, что с 1990-х годов тропические леса Южной Америки ежегодно поглощают все меньше углекислого газа. С 2015 года уменьшилось и поглощение углекислого газа из атмосферы африканскими лесами. Ученые связывают эти явления с увеличившейся смертностью деревьев. Деревья, в свою очередь, погибают из-за роста температуры и участившихся засух. Так, температура в лесах Амазонии увеличилась на 1–1,5?°C за прошлое столетие, а с 2005-го случились три масштабные засухи. С 1970 года около 15% леса в бассейне Амазонки было сведено вследствие вырубок.
Через десять лет объем стока углерода в африканских лесах может быть на 14% ниже, чем в 2010–2015 годах. Поглощение углекислого газа амазонскими лесами может полностью прекратиться к 2035 году, предупреждают ученые. Если это произойдет, увеличится объем углекислого газа в атмосфере и, следовательно, усилится глобальное потепление. В результате международному сообществу потребуются более амбициозные обязательства в рамках Парижского соглашения, чтобы ограничить рост температуры на уровне 2°C. Послание исследователей довольно предсказуемо: Бразилии и другим тропическим странам необходимо остановить обезлесение и восстановить леса на деградированных землях.
В 2019 году российские ученые из МГУ имени Ломоносова, Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, Института глобального климата и экологии им. академика Ю. А. Израэля и других ведущих отечественных естественнонаучных учреждений опубликовали статью «Новая парадигма государственной политики в сфере экологии, охраны окружающей среды и климата», в которой изложены основные аспекты влияния лесной растительности и ее сведения на глобальный климат. Их выводы таковы: влияние лесов на климат не ограничивается поглощением парниковых газов и их эмиссией при обезлесении, следовательно, роль сокращения площади лесов в дестабилизации климата может быть недооценена.
По мнению российских ученых, современные климатические модели не соответствуют последним данным о влиянии лесов на климат. Согласно этим моделям, полное сведение лесов привело бы к глобальному похолоданию за счет увеличившейся отражательной способности поверхности планеты. Однако существуют экспериментальные данные, которые свидетельствуют об обратном. В 2016 году в журнале Science было опубликовано исследование, согласно которому сокращение лесной растительности приводит к нагреву суши вследствие уменьшения потоков испарения, а восстановление лесов, наоборот, к похолоданию.
Режим осадков и ветровой режим на суше также определяются лесом, в то время как дефицит пресной воды в разных регионах мира часто связан с обезлесением. Леса, особенно их крупные массивы, благодаря высокой скорости испарения и конденсации водяного пара выполняют в природе функцию насоса атмосферной влаги, закачивая ее из океана на сушу, тем самым поддерживая устойчивый круговорот воды. В Евразии уничтожение леса приводит к прекращению равномерной тяги влажного воздуха, опустыниванию в глубине континента, наводнениям в прибрежной зоне, ураганам и смерчам, предупреждают российские исследователи.
Еще одним примером «природных решений» для борьбы с изменением климата может служить реинтродукция утерянных видов животных. Восстановление популяций животных — крупных травоядных, хищников, других ключевых видов—экосистемных инженеров (например, бобров) может влиять не только на местную среду, но и на глобальный климат. Однако последствия реинтродукции видов могут быть разными для различных регионов земного шара. Региональную оценку воздействия реинтродукции на глобальный климат предлагает исследование, проведенное учеными из Университета Сассекса, опубликованное в феврале в журнале «Философские труды Королевского общества».
Так, для Европы и Северной Америки, где многие крупные хищники и травоядные вымерли, количество видов, которое можно вернуть в экосистемы, сильно ограничено. В этих условиях хищники, вероятно, будут иметь больше контроля над численностью травоядных животных, чем в прошлом. Так, возвращение здоровой популяции волков в западных странах поможет снизить популяцию оставшихся крупных травоядных животных, таких как олени. Это положительно скажется на местной растительности и окажет смягчающее воздействие на изменение климата. В Африке и Азии, где вымирание видов было менее значительным, чем на Западе, крупные травоядные животные, вероятно, будут доминировать. Поэтому реинтродукция утерянных видов в саваннах может привести к угнетению древесной растительности и снизить потенциал смягчения климата.
В России может быть экономически оправданна интродукция крупных травоядных животных в экосистемы тундры. Об этом говорят результаты исследований, полученные учеными из Оксфордского университета и опубликованные в журнале «Философские труды Королевского общества» в январе текущего года. Пастбищная экосистема на территории полярных и приполярных областей Евразии, или «мамонтовая степь», существовала в эпоху плейстоцена, но была потеряна, по одной из версий, когда вымерли населяющие ее крупные травоядные, такие как шерстистые мамонты.
В настоящее время в северо-восточной Сибири проводится крупномасштабный эксперимент по восстановлению «мамонтовой степи», который получил название Плейстоценовый парк. Цель проекта — превращению современных тундровых экосистем в высокопродуктивные пастбища с большим разнообразием видов животных. В пределах парка на огороженной территории площадью 20 кв. км обитают восемь видов крупных травоядных животных: северный олень, якутская лошадь, лось, зубр, овцебык, як, калмыцкая корова, овца.
Крупные травоядные удаляют древесную растительность, удобряют почвы, а также вытаптывают снег в поисках корма зимой. Основная гипотеза заключается в том, что благодаря воздействию животных типичная растительность тундры постепенно уступит место продуктивным травянистым сообществам, почва будет глубже и сильнее промерзать зимой, увеличится альбедо, а в корнях растений будет связываться углерод. За счет сокращения таяния вечной мерзлоты и накопления углерода в почвах будет достигнут положительный эффект для климата.
Как сообщается на сайте парка, на многих участках территории травы и злаки действительно стали доминировать, в то же время растет содержание углерода в почве и увеличивается скорость биокруговорота. Средняя годовая температура почвы на пастбище ниже на 2,2°C, чем на контрольном участке, не затронутом выпасом. Однако ввиду своей удаленности от популяций крупных травоядных Плейстоценовый парк еще не создал стада достаточной плотности, чтобы полностью подтвердить основную гипотезу.
По оценкам ученых из Оксфордского университета, выбросы углерода в результате оттаивания вечной мерзлоты могут составить около 4,35 млрд тонн в год в течение XXI века. Это примерно вдвое меньше, чем выбросы от сжигания ископаемого топлива, и в три раза больше, чем предполагаемые объемы выбросов, вызванных нынешними и прогнозируемыми изменениями в землепользовании. Прибыль от реализации подобного проекта может быть получена за счет экономических механизмов стимулирования сокращения эмиссии CO2.
Как отмечают российские ученые в «Новой парадигме государственной политики в сфере экологии, охраны окружающей среды и климата», окружающая среда остается пригодной для жизни в результате самой жизни. Если превысить порог разрушения естественных экосистем, их стабилизирующие функции будут нарушены и окружающая среда деградирует до непригодного для жизни человека состояния независимо от объемов выбросов парниковых газов.
Источник
