Негативное влияние человека на природу необходимо свести к минимуму

Мне один представитель Эвенкии — Е. Удыгир, посетивший эти места с делегацией, сказал: «Мы, эвенки, не считаем себя хозяевами природы, мы часть её. Нам помогает эта природа, при тех зарплатах, при тех социальных условиях, в которых мы живем, мы беспокоимся за охоту и рыбалку, это нас спасает, мы не добываем, как браконьеры, мясо и рыбу машинами, мы берем столько, сколько нам надо». Для эвенков, думаю, правила нашего заповедника подошли бы.

Относительно охоты могу привести простой пример: были плюсы, были и минусы для охотников. В первые годы большая часть населения была против проекта. Действительно, в какой-то степени люди пострадали — вместо привычных участков им дали другие охотничьи территории. Но уже через четыре года охотники поняли свои преимущества: на сопредельных с заповедником территориях, где были выданы новые охотничьи участки взамен старых, того же соболя в разы стало больше, поскольку животные расселяются по комфортным местам обитания, а не только на охраняемых территориях.

— Для жителей, переселяемых с затапливаемых водохранилищем территорий, актуален вопрос трудоустройства в новых условиях. Организация заповедника как-то помогает решить этот вопрос?

— Прежде всего, хочу сказать, что население обязательно должно занимать активную позицию, продумывая все необходимые меры для того, чтобы попасть в комфортные условия проживания. Нужно четко представлять, какого рода компенсационные меры в социальной сфере необходимы. Говорить с представителями проектной организации нужно не только о жилищных условиях, но и о предоставлении рабочих мест.

В свое время мы обсуждали экологические, природоохранные проблемы и проблемы социальной защищенности с Анатолием Чубайсом. Он все внимательно выслушал, и в итоге было принято решение по созданию большого биосферного заповедника с хорошей туристической инфраструктурой. В этом решении заложено сразу несколько положительных аспектов: приезжие люди могут наслаждаться удивительной природой, в регионе разрабатывается хорошая транспортная схема, кроме того, сам заповедник и ГЭС обеспечивают рабочие места для населения. Например, совершенно не исключено, что егеря, которые будут жить со своими семьями на территории заповедника, смогут передавать свое дело по наследству в своей же семье.  Очевидно, что организация заповедника решает сразу множество проблем и трудоустройство некоторой части населения в их числе.

Нужно понимать, что решение о создании заповедника можно предусмотреть только на предпроектной стадии Эвенкийской ГЭС, на государственном уровне. Это большая статья расходов и она должна быть заранее внесена в проект строительства. Сейчас многое для Эвенкии зависит от того, насколько активную позицию займут сами жители — соответственно этому будут решаться их проблемы в период выполнения проекта.

— Какими достижениями, если их так можно назвать, заповедника вы гордитесь?

— Наша территория является самым северным в мире ареалом обитания снежного барса, или ирбиса. К тому же у нас самая большая плотность в мире снежного барса — на 70 квадратных километров в заповеднике обитает 7 зверей. Это очень много. Барсом мы занимаемся профессионально, у нас уже более тысячи фотографий этого редкого и удивительно красивого животного. Основная пища барса — сибирские козероги, численность которых составляет  на заповедной территории не менее 3 тысяч. Вне нашей территории они уже стали редкостью. В заповеднике водится довольно редкая птица скопа — это хищник, который питается исключительно живой рыбой. Во время заполнения водохранилища боялись, что птица исчезнет — делали искусственные гнезда вне зоны затопления, переносили существующие. Сейчас птицы приспособились, и скопы стало больше на 20%.

Воздействие человека на природу

Автор:

А.В. Козлов, Н.В. Советова

Возрастной диапазон:

обучающиеся 7 классов.

Изучаемые элементы содержания:

атмосфера, биосфера, гидросфера, литосфера, природа, природные ресурсы, техногенные аварии, экологический кризис, экология.

Для урока необходимо:

ресурсы Государственного Геологического музея имени В.И. Вернадского.

Место проведения урока:

Государственный Геологический музей имени В.И. Вернадского.

Адрес: 125009, г. Москва, Моховая ул., д. 11, стр. 11 (ст. м. «Охотный ряд»).

Телефон: 8 (495) 692-09-43

Режим работы:

вторник – пятница с 11:00 до 19:00

суббота, воскресенье – с 12:00 до 19:00

понедельник – выходной день

Сайт: http://www.sgm.ru/

Памятные даты:

20 марта – Международный день леса,

20 марта, 22 апреля – Международный день Матери-Земли,

22 марта – Всемирный день водных ресурсов,

12 мая – Россия и страны бывшего СНГ отмечают День экологического образования,

1 июня – Международный день очистки водоемов,

5 июня – Всемирный день окружающей среды,

16 сентября – Международный день охраны озонового слоя,

11 ноября – Международный день энергосбережения,

11 января – День заповедников и национальных парков.

Форма проведения урока:

урок в музее

Галерея изображений:

1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

3

30

31

32

33

4

5

6

7

8

9

Свободное описание урока:

Урок по обществознанию «Воздействие человека на природу» предполагает использование ресурсов Государственного Геологического Музея имени В.И. Вернадского. На уроке организуется самостоятельная учебно-исследовательская групповая работа обучающихся по изучению темы «Воздействие человека на природу» в условиях музейной экспозицией. Итоги самостоятельной исследовательской работы обучающихся анализируются, систематизируются и обобщаются.

Эта форма проведения урока способствует активизации познавательной деятельности обучающихся и формированию у них универсальных учебных действий.

Приложения:

• Коллекция элементов
• Текстовые материалы учителя
• Текстовые материалы для учеников
• Глоссарий
• Сценарий урока
• Кейсы
• Задание
• Тесты
• Ссылки

ЕРБ ВОЗ | Защищая природу, мы защищаем здоровье: выводы на будущее в связи с пандемией COVID-19

В нынешнем году Всемирный день окружающей среды, отмечаемый 5 июня, проводится под девизом «Время природы». В этот день мы призываем страны ценить биоразнообразие и заботиться о его сохранении. Природная среда и ее разнообразие оказывают существенное положительное воздействие на здоровье и душевное благополучие людей. Она является изначальным источником чистого воздуха, воды и пищи, которые поддерживают здоровье всех членов общества. Природа – это одновременно место зарождения инфекционных и трансмиссивных болезней и источник лекарственных средств, в том числе многих антибиотиков.

При этом деятельность человека – обезлесение, интенсивное и приводящее к загрязнению окружающей среды сельское хозяйство, а также небезопасное использование дикой фауны и природных ресурсов и нерациональное управление ими – наносят ущерб этим экосистемным функциям.

Пандемия COVID-19 трагическим образом отразилась на здоровье и жизни людей, а также на источниках их доходов, но в то же время она буквально за несколько месяцев оказала заметное положительное воздействие на состояние окружающей среды. Во многих странах снижение экономической активности и объемов транспортных перевозок, обусловленное введением мер, призванных ограничить распространение пандемии, в короткие сроки привело к повышению чистоты воздуха, сокращению выбросов углерода и снижению уровня шума.

Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш недавно отметил, что COVID-19 дает нам возможность «использовать этап восстановления для улучшения существовавших прежде систем»; это касается не только социальных и экономических аспектов, но и необходимости решения острых проблем, связанных с окружающей средой и изменением климата.

В ответ на этот призыв ВОЗ опубликовала «Программное заявление о принципах здорового восстановления после пандемии COVID-19». Первая предложенная в нем рекомендация касается защиты и сохранения природы как источника здоровья человека.

Природная среда служит для нас источником поддержки и нуждается в нашей защите

Воздействие человека на окружающую среду повышает риск возникновения новых инфекций, способных поражать человека; источником более 60% таких инфекций являются животные – в основном живущие в дикой природе. Следовательно, планы по восстановлению после пандемии COVID-19 и, в частности, планы по снижению риска будущих эпидемий, должны быть направлены на истоки проблемы, а не только на раннее выявление и борьбу со вспышками болезней. Они также должны быть нацелены на уменьшение негативных последствий деятельности человека для окружающей среды, чтобы снизить риск возникновения проблемы посредством воздействия на ее непосредственный источник.

Природная среда и доступные зеленые зоны играют существенную роль в поддержании здоровья и благополучия людей. Они могут смягчать негативные последствия изменения климата, такие как экстремальная температура воздуха или наводнения; снижать уровень загрязнения воздуха, почвы или воды; уменьшать риски стихийных бедствий, обусловленных сочетанием экстремальных погодных явлений и эрозии почв (например наводнений и оползней).

Природная среда также содействует активному отдыху и является местом, где человек может расслабиться и ненадолго забыть о повседневном стрессе. Недавнее исследование показало, что возможность проводить время на природе была одним из тех аспектов жизни, которых людям особенно не хватало во время общего карантина в связи с COVID-19.

Согласно Целям 14 и 15 в области устойчивого развития, защита природы и биоразнообразия, а также поддержка и усиление целого ряда прямо или косвенно связанных с ними преимуществ для здоровья и благополучия людей являются обязанностью всех секторов.

Для того чтобы обобщить фактические данные о связях между природой, биоразнообразием и здоровьем, ЕРБ ВОЗ учредило специальный Сотрудничающий центр по природной среде и здоровью на базе Университета Эксетера в Соединенном Королевстве, который планирует опубликовать свой первый обзорный доклад в 2021 г.

как человек влияет на природу и какова роль природы в жизни человека?

О том, как хороша природа,

Не часто говорит народ

Под этой синью небосвода,

Над этой бледной синью вод.

Не о закате, не о зыби,

Что серебрится вдалеке, —

Народ беседует о рыбе,

О сплаве леса по реке.

С. Я. Маршак

Красоту окружающего мира поэты, художники и писатели воспевали во все времена. Природе посвящены сотни тысяч стихов и песен. Сложно найти прозу, где отсутствовало бы описание пейзажа. В живописи изображения природы и животных выделены в отдельные жанры, и очень многие художники выбрали для себя именно эти направления… Эмоционально человек восхищается природой, а практически — относится к ней потребительски, если не сказать варварски, что отражено на полотнах и в стихах таких художников и поэтов, как А.М. Курилович, запечатлевший нефтяные вышки, или С.Я. Маршак, описавший саму суть потребительского отношения.

Воздействие человека на окружающую среду принимает глобальные масштабы. Антропогенный фактор становится ведущим, и без его учета невозможно понять и оценить, что еще произойдет с нашим общим домом. Уровнем человеческого влияния на окружающую среду определяется и то, как измененная природа воздействует на дальнейшее развитие нашего общества.

По мнению ученого-географа В.А. Анучина, занимавшегося проблемами взаимодействия человека и природы на протяжении многих лет, существует три основных закона геосферы, с которыми человек просто не может не считаться:

1. Закон взаимообусловленности развития отдельных элементов геосферы.
2. Закон возрастающего воздействия человека на природную среду.
3. Закон возрастающей зависимости человека от природной среды.

Чем больше мы воздействуем на природу, тем активнее она нам отвечает. И в большинстве случаев ответ оказывается весьма далеким от благоприятного: ухудшается экологическая ситуация, все чаще происходят природные катастрофы. Судьба дальнейшего развития человечества зависит от того, насколько быстро будут найдены пути разрешения противоречий между ограниченными возможностями нашей биосферы и агрессивным по отношению к ней типом развития общества.

О роли природы в жизни человека…

В разное время и в разных культурах понятие роли и значимости окружающего мира для человека существенно отличалось. В период античности природа рассматривалась как подвижное, постоянно изменяющееся целое, при этом закономерное, организованное и совершенное. Человек в античной философии не противопоставлялся природе, а, скорее, был одной из его частей. Жизнь в гармонии с природой считалась идеалом.

Однако средневековая западно-христианская культура приобрела совершенно другое понимание природы. Человек в христианстве — вершина божественного творения, наделенная душой, а весь окружающий мир стоит неизмеримо ниже него. Нередко природа понималась даже как источник зла, которое необходимо подчинить.

В эпоху Возрождения отношение к природе снова меняется. Человек открывает для себя ее красоту, видит в ней источник радости и наслаждения. Недаром в этот период времени появляется столько великолепных произведений искусства, воспевающих красоту окружающего мира.

Притом если смотреть правде в глаза, то так или иначе потребительское и высокомерное отношение к природе преобладало. Человек возомнил себя венцом творения, что позволило ему рассматривать природу только как объект своей активности, переделывая и перекраивая ее в соответствии со своими нуждами.

На заре цивилизации, в эпоху охоты и собирательства, человек полностью зависел от внешней среды. Он мог выжить, только присваивая готовые, данные ему природой продукты: плоды, ягоды, мясо и шкуры животных. Природа определяла все особенности жизни первобытного человека: темпы роста количества членов общины, характер занятий, необходимость перекочевывать на новые места.

На этапе возникновения земледелия и скотоводства произошел переход от присваивающей экономики к производящей. Человек научился воздействовать на природу: вырубать леса под посевы, строить ирригационные системы.

Это интересно

Некоторые регионы, где предполагается расположение древних цивилизаций, очень сильно пострадали от деятельности человека, в частности были уничтожены огромные лесные массивы. Так, горные склоны Ливана некогда были покрыты знаменитыми ливанским кедрами. Но 5000 лет назад для строительства храмов и дворцов большая их часть была вырублена. Легенда гласит, что это сделали 80 000 дровосеков по приказу самого царя Соломона[1].

Однако в то время деятельность человека еще очень сильно зависела от погодных условий, ландшафта местности, типа почв. Например, земледелием занимались в основном в тех странах, где были плодородные почвы — в долинах Нила, Ганга, Янцзы. В степных районах с резко континентальным климатом предпочтение отдавалось скотоводству.

Новый этап взаимоотношений природы и человека наступил с началом промышленной революции. Стремительно развивающийся научно-технический прогресс в сочетании все с той же идеей превосходства человека и необходимости взять у природы как можно больше в итоге привел к тому, что мы имеем сейчас. Человечество находится на грани экологической катастрофы.

А ведь мы, как и все другие живые существа на планете, до сих пор неотделимы от биосферы. Рамки окружающей природной среды, в которых мы можем существовать, достаточно узкие. Нам нужна определенная температура воздуха, солнечный свет, состав атмосферы, почвы и воды — именно та экологическая среда, в которой проходила эволюция на протяжении всей нашей истории. Да, человек умеет приспосабливаться к новым условиям обитания. Но только до известных пределов. И скорость такой адаптации не слишком велика. Как показывает практика, губительные изменения природной среды идут гораздо быстрее, а значит, если не остановить эти изменения, человечество ждут трудные времена.

Влияние человека на природу: нам ничего не надо, нам никого не жаль

«Венец творения», вооруженный технологиями, машинами и механизмами, в течение долгих лет активно воздействует на природу, иногда не задумываясь, к каким последствиям это может привести. Известны сотни, если не тысячи примеров пагубного влияния человеческой деятельности на природу, а в последнее время все чаще появляются изменения глобального масштаба, угрожающие планете в целом.

• Загрязнение атмосферы влияет на глобальное потепление и изменение климата на планете. Главные «участники процесса» — теплоцентрали и тепловые электростанции, предприятия цветной и черной металлургии, химическое производство, автомобильные выхлопы, добыча и переработка угля и нефти.
  Сегодня в атмосферу попадает около 400 миллионов тонн сажи, золы, пыли. Кроме того, в окружающую среду выбрасываются пары минеральных кислот, органические растворители, фреон и прочее. В результате таких выбросов возникает парниковый эффект, ведущий к постепенному возрастанию среднегодовых температур. С начала прошлого столетия средняя приповерхностная температура воздуха повышается ежегодно на 0,007°С, а критическим пределом ученые называют рост среднегодовой температуры на 2°С[2], то есть почти полпути уже пройдено. Глобальное потепление вызывает таяние ледового пояса в Арктике и Антарктиде, повышение уровня Мирового океана, увеличение частоты наводнений. Если ситуация не изменится, то в перспективе вполне возможно наступление нового ледникового периода.
• Уничтожение лесов сказывается на состоянии атмосферы и нарушает водный режим нашей планеты. Мелеют реки, находящиеся в зоне вырубки, их дно заиливается, а это приводит к уничтожению мест нереста и сокращению численности различных видов рыб. Существенно уменьшаются запасы грунтовых вод, а следовательно, высыхает почва, которую беспрепятственно смывают дождевые потоки и сдувают ветры, больше не сдерживаемые лесами.
  С вырубкой лесов гибнут все населяющие их живые существа. Очень немногие из них способны уйти и приспособиться к жизни на новом месте. Например, некоторые виды ленивцев, живущих в активно вырубаемых лесах бассейна Амазонки, способны жить только в этих местах — переселение для них невозможно.
• Загрязнение Мирового океана — еще одна проблема, очень остро стоящая перед человечеством. Из-за загрязнения меняются органолептические свойства воды, в ней в больших количествах появляются тяжелые металлы, хлориды, сульфиты, радиоактивные элементы, сокращается количество растворенного в воде кислорода. В океан ежегодно попадает более 15 миллионов тонн нефтепродуктов[3], поскольку катастрофы с участием нефтеналивных танкеров и буровых платформ давно уже стали обычным явлением. Сбрасывают все отходы в океан и бороздящие его просторы суда — от пассажирских до грузовых. Очень опасны радиоактивные отходы, попадающие в океан в результате аварий на АЭС — вспомним хотя бы Фукусиму.
  Загрязняют океан и пластиковые отходы. Они образуют на его поверхности целые острова, угрожающие жизни морских жителей. Самый большой мусорный остров находится в Тихом океане. Площадь этого острова по приблизительным оценкам — от 700 тысяч до 1,5 миллионов квадратных километров, а в глубину он уходит на 10 метров[4]. Большая часть мусора — 80% — берегового происхождения, а отходы с кораблей и рыбацкие сети составляют около 20%.
  Животные и рыбы принимают пластмассу за пищу и заглатывают ее. Пластик не растворяется даже под воздействием желудочного сока, что неминуемо приводит к смерти живых существ. В остатки рыбацких сетей нередко попадают тюлени, дельфины, киты. Они не могут освободиться без посторонней помощи и часто гибнут.
  Ненамного лучше ситуация и с пресноводными водоемами. Стоки промышленных предприятий и канализационные стоки населенных пунктов привели к тому, что во многих реках и озерах непоправимо нарушилась экосистема. Европейская река Эльба из-за массового сброса ядовитых веществ заводами Германии, Чехии, Словакии давно уже получила статус самой загрязненной реки в Европе. И это далеко не единственный пример.
• Загрязнение почвы. Вредные вещества попадают и в почву. Отчасти это происходит из-за деятельности промышленных предприятий, отчасти из-за стремления человека улучшить урожайность сельскохозяйственных культур. Удобрения не только приносят пользу, но и могут нанести колоссальный вред окружающей среде.
  Отсутствие должной переработки бытового мусора и его накапливание на полигонах твердых бытовых отходов, а в просторечии свалках, ведут к тому, что все вредные вещества, вымываемые осадками, поступают в почву, отравляя ее и все живое рядом.
• Незаконное уничтожение животных на сегодня также является одной из важных экологических проблем. Браконьерская охота уничтожила некоторые виды зверей и птиц, а другие оказались на грани исчезновения.

  На заметку

  По данным Всемирного союза охраны природы (World Conservation Union), за последние 500 лет с лица Земли исчезло 844 вида животных и растений. А нынешнее вымирание животных считается самым крупным со времен исчезновения динозавров[5].

  Несмотря на меры по охране, внесение редких видов в Красную книгу, создание национальных парков, варварский отстрел ради наживы по-прежнему процветает. Особенно возмутительной является так называемая трофейная охота, распространенная в Африке. За определенную плату любой желающий может убить просто ради забавы прекрасное живое существо — слона, льва, тигра… И если браконьерство находится вне закона, то трофейная охота абсолютно легальна.

Это далеко не все экологические проблемы, которые человек сам для себя и создал. Их гораздо больше, и они растут как снежный ком.

Спасение природы — дело рук неравнодушных

К счастью, в конце XX столетия в развитых странах появилось понимание того, что тактика «выжженной земли» по отношению к природе равнозначна самоубийству. Начали разрабатываться программы по сохранению окружающей среды, как в масштабах отдельных государств, так и глобальные.

На мировом уровне существует программа ООН по защите окружающей среды — UNEP (ЮНЕП). Она была учреждена на основе резолюции Генеральной Ассамблеи еще в 1972 году. Работа ЮНЕП включает различные проекты в области морских и наземных экосистем, атмосферы Земли. Программа играет одну из важнейших ролей в развитии международных соглашений по вопросам защиты окружающей среды. ЮНЕП сотрудничает и с государствами, и с международными неправительственными организациями. В сферу деятельности ЮНЕП входит разработка рекомендаций по вопросам потенциально опасных химикатов, трансграничного загрязнения воздуха и загрязнения международных судоходных рек.

Совместно с ЮНЕП была организована Межправительственная группа экспертов по изменению климата, а также учрежден Глобальный экологический фонд. Огромную роль в природоохранной деятельности играют также общественные организации, и многие из них представляют реальную силу.

Гринпис — одна из самых известных в мире международных природоохранных организаций. Была основана в 1971 году активистами из США и Канады, первоначально выступавшими против ядерных испытаний. Позднее интересы Гринпис значительно расширились, а главной идеей стало создание чистого мира без войн и насилия, отсюда и название. Гринпис проводит акции против загрязнения окружающей среды промышленными отходами, выступает в защиту животных. Воздействуя на общественное мнение, Гринпис добивается от промышленных компаний и правительств принятия решений и действенных мер по конкретным проблемам экологии.

На сегодня организация имеет 28 региональных представительств в 46 странах мира. Основные источники деятельности организации — добровольные частные пожертвования. В России Гринпис работает с 1990 года. Сейчас организация поддерживает 11 проектов, таких как «Сохранение лесов», «Озеро Байкал», «Изменения климата», «За чистые реки». При поддержке Гринпис удалось принять мораторий на вырубку лесов на севере европейской части страны, отвести трубу нефтепровода от берега озера Байкал. В 2016 году была остановлена опасная инициатива, согласно которой сточные воды разрешено было бы закачивать в недра земли, принят запрет на так называемый пал травы, из-за которого ежегодно происходили масштабные лесные пожары.

WWF. Всемирный фонд дикой природы, или World Wide Fund for Nature, объединяет около пяти миллионов постоянных сторонников и работает более чем в 100 странах. Свою миссию WWF видит «в предотвращении нарастающей деградации естественной среды планеты и достижении гармонии человека и природы»[6]. Главная цель фонда — сохранение и восстановление биологического разнообразия Земли. Более половины бюджета организации составляют пожертвования от частных лиц — сторонников WWF.

В России фонд начал свою работу в 1988 году, в 1994 было открыто российское представительство WWF, а в 2004 году фонд получил статус российской национальной организации. За время работы было осуществлено более 1000 проектов в 47 регионах страны. При участии WWF созданы 140 особо охраняемых природных территорий, открыт Центр разведения и реабилитации переднеазиатского леопарда, а численность его дальневосточного сородича увеличилась до 70 особей. Разработаны государственные программы по сохранению обоих видов. При поддержке фонда удалось стабилизировать популяцию амурского тигра: сегодня на Дальнем Востоке живет около 540 больших кошек.

По инициативе WWF был принят закон о защите морей от нефтяного загрязнения, полностью запрещена нелегальная торговля икрой осетровых рыб, создан «Медвежий патруль» для предотвращения конфликтов белого медведя и человека в Арктике. В российское законодательство внесены положения, необходимые для организации эффективной лесной охраны, и изменения, ужесточающие наказание за незаконную охоту на редких животных.

Все это только малая часть того, что сделано WWF, и организация не собирается останавливаться на достигнутом. Сегодня в работе находятся десятки проектов, постоянная помощь оказывается нескольким видам редких животных, ведется учет их поголовья. Занимается WWF и просветительской деятельностью: на территориях обитания краснокнижных зверей специалисты фонда регулярно ведут работу с местными жителями и с подрастающим поколением.

Несмотря на инициативы общественных организаций, только их силами ситуацию исправить невозможно. Каждый из жителей планеты должен понять, что и он в ответе за те экологические проблемы, с которыми столкнулось человечество. Если не предпринимать никаких мер, то «венец природы» скоро сам окажется на грани исчезновения.

Снижение рисков для здоровья, связанных с загрязнением и вредным воздействием окружающей среды — Глава 6. Охрана и укрепление здоровья человека — Повестка дня на XXI век — Конвенции и соглашения

Повестка дня на XXI век

Принята Конференцией ООН по окружающей среде и развитию, Рио-де-Жанейро, 3–14 июня 1992 года

Раздел I. Социальные и экономические аспекты

Глава 6. Охрана и укрепление здоровья человека

Программные области

Е. Снижение рисков для здоровья, связанных с загрязнением и вредным воздействием окружающей среды

Основа для деятельности

6.39. Загрязнение окружающей среды (воздуха, воды и земли), рабочих мест и даже индивидуальных жилищ во многих районах мира является настолько серьезным, что оказывает пагубное воздействие на здоровье сотен миллионов людей. Это обусловлено, в частности, существовавшими ранее и нынешними тенденциями в области моделей производства и потребления и стилей жизни, в производстве и использовании энергии в промышленности, на транспорте и т.д., где вопросам охраны окружающей среды уделяется чрезвычайно мало внимания или они вообще игнорируются. В некоторых странах удалось достичь существенного улучшения положения, однако ухудшение состояния окружающей среды продолжается. Возможности стран в решении проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, и проблем здравоохранения в значительной степени ограничиваются в силу нехватки ресурсов. Меры по борьбе с загрязнением и охране здоровья отнюдь не всегда соответствуют темпам развития экономики. Серьезная опасность для здоровья, обусловленная воздействием развития на окружающую среду, существует в новых индустриальных странах. Кроме того, результаты последнего исследования, проведенного ВОЗ, четко указывают на существование взаимозависимости между факторами здоровья, окружающей среды и развития и на то, что в большинстве стран эти факторы не увязаны между собой, что обеспечило бы эффективность механизмов борьбы с загрязнением². Без ущерба для таких критериев, которые могут быть согласованы международным сообществом, или для стандартов, которые необходимо будет установить на национальном уровне, во всех случаях будет крайне необходимо учесть системы ценностей, характерные для каждой конкретной страны и возможность применения стандартов, которые действуют в большинстве развитых стран, но могут быть неуместными или необоснованными с точки зрения социальных издержек в развивающихся странах.

Цели

6.40. Общая цель заключается в сведении вредного воздействия к минимуму и поддержании качества окружающей среды на таком уровне, чтобы не создавалась угроза здоровью и безопасности людей и в то же время можно было бы продолжать процесс развития. Конкретные цели программы заключаются в том, чтобы:

a) обеспечить включение к 2000 году соответствующих мероприятий по охране окружающей среды и здоровья человека в национальные программы развития во всех странах;

b) создать к 2000 году, в случае необходимости, надлежащую национальную инфраструктуру и разработать программы, которые бы обеспечивали наблюдение за заболеваемостью в результате ухудшения состояния и вредного воздействия окружающей среды и служили основой для борьбы с ними во всех странах;

c) разработать к 2000 году, по мере необходимости, комплексные программы борьбы с загрязнением у его источника и на объектах удаления отходов, сосредоточив внимание на мерах по борьбе с загрязнением во всех странах;

d) выявить и собрать, по мере возможности, необходимую статистическую информацию о различных видах воздействия на здоровье человека, которая бы служила основой для проведения анализа затрат и выгод, в том числе оценки воздействия на состояние окружающей среды, что необходимо для контроля за загрязнением, его предотвращения и борьбы с ним.

Деятельность

6.41. Разработанные на национальном уровне программы действий в этой области, в рамках которых, по мере необходимости, будет оказываться международная поддержка, содействие и осуществляться координация, должны охватывать:

a) загрязнение воздуха в городах:

i) разработку надлежащей технологии борьбы с загрязнением на основе оценки риска и результатов эпидемиологических исследований в целях внедрения экологически обоснованных процессов производства и обеспечения приемлемого и безопасного переноса масс;

ii) создание в крупных городах потенциала для борьбы с загрязнением воздуха, уделяя при этом основное внимание программам по обеспечению соблюдения установленных норм и использованию, по мере необходимости, сетей мониторинга;

b) загрязнение воздуха в помещениях:

i) оказание помощи в проведении исследований и разработке программ, обеспечивающих применение превентивных методов и методов борьбы в целях снижения уровня загрязнения воздуха в помещениях, включая создание экономических стимулов для установки соответствующей техники;

ii) разработку и проведение особенно в развивающихся странах кампаний санитарного просвещения в целях ослабления воздействия на здоровье человека использования биомассы и угля в бытовых целях;

c) загрязнение воды:

i) разработку надлежащей технологии по борьбе с загрязнением воды на основе оценки риска для здоровья человека;

ii) создание в крупных городах потенциала для борьбы с загрязнением воды;

d) пестициды:

i) создание механизмов для контроля за распределением и использованием пестицидов с целью сведения к минимуму риска для здоровья человека, возникающего в связи с перевозкой, хранением, применением и остаточным воздействием пестицидов, используемых в сельском хозяйстве и для обработки древесины;

e) твердые отходы:

i) разработку соответствующей технологии удаления твердых отходов на основе оценки риска для здоровья человека;

ii) создание в крупных городах соответствующего потенциала для удаления твердых отходов;

f) населенные пункты:

i) разработку программ по улучшению санитарно-гигиенических условий в населенных пунктах, в частности в трущобах и скваттерных поселениях, на основе оценки риска для здоровья человека;

g) шум:

i) разработку критериев для установления максимально допустимых безопасных уровней шума и содействие проведению оценки воздействия шума и мер по борьбе с ним в рамках программ по улучшению санитарного состояния окружающей среды;

h) ионизирующее и неионизирующее излучение:

i) разработку и применение соответствующего национального законодательства, норм и процедур обеспечения их соблюдения на основе существующих международных руководящих принципов;

i) действие ультрафиолетового излучения:

i) проведение в неотложном порядке исследования по вопросу о воздействии на здоровье человека возрастающего уровня ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли в связи с разрушением озонового слоя стратосферы;

ii) рассмотрение на основе результатов этого исследования вопроса о принятии надлежащих мер по исправлению положения, с тем чтобы смягчить упомянутое выше воздействие на здоровье человека;

j) промышленность и выработка энергии:

i) разработку процедур оценки воздействия на состояние окружающей среды в целях планирования и развития новых отраслей промышленности и энергетических объектов;

ii) проведение соответствующего анализа риска для здоровья в рамках всех национальных программ по контролю за загрязнением и борьбе с ним, уделяя особое внимание таким токсичным веществам, как свинец;

iii) осуществление на всех крупных предприятиях программ гигиены производства в целях контроля за воздействием различных неблагоприятных факторов на здоровье трудящихся;

iv) содействие введению экологически обоснованных технологий в промышленности и в секторе энергетики;

k) мониторинг и оценка:

i) создание, по мере необходимости, надлежащих механизмов мониторинга за состоянием окружающей среды в целях контроля за качеством окружающей среды и состоянием здоровья населения;

l) контроль за соблюдением техники безопасности и сокращение случаев травматизма:

i) содействие, в случае необходимости, разработке систем определения частотности и причин травматизма в целях разработки целенаправленных стратегий по предотвращению/профилактике травматизма;

ii) разработку в соответствии с национальными планами стратегий во всех секторах (промышленность, транспорт и другие) в соответствии с программами ВОЗ, посвященными безопасным городам и безопасным общинам, в целях снижения частотности и тяжести случаев травматизма;

iii) уделение первоочередного внимания стратегиям принятия профилактических мер в целях сокращения случаев профессиональных заболеваний и заболеваний, вызываемых токсинами, содержащимися в окружающей и производственной среде, в целях повышения безопасности трудящихся;

m) содействие проведению исследований и разработка методологии:

i) содействие разработке новых методов количественной оценки положительного влияния различных стратегий по борьбе с загрязнением на здоровье человека, а также затрат, связанных с их осуществлением;

ii) разработка и проведение междисциплинарных исследований по вопросу совокупного воздействия различных неблагоприятных экологических факторов на здоровье человека, включая эпидемиологические исследования в области длительного пребывания под воздействием загрязнения низкого уровня и использование биологических маркеров, способных определять степень оказываемого на человека воздействия, негативные последствия и восприимчивость к действию экологических факторов.

Средства осуществления

а) Финансирование и оценка расходов

6.42. По оценкам секретариата Конференции, средняя общая сумма ежегодных расходов (1993–2000 годы) на осуществление мероприятий в рамках этой программы составит около 3 млрд. долл. США, в том числе около 115 млн. долл. США, предоставляемых международным сообществом на безвозмездных или льготных условиях. Эта смета расходов носит лишь ориентировочный и приближенный характер и еще не рассматривалась правительствами. Фактические расходы и условия финансирования, в том числе любые нельготные условия, будут зависеть, помимо прочего, от конкретных стратегий и программ, решение об осуществлении которых будет принято правительствами.

b) Научно-технические средства

6.43. Несмотря на то, что технология для решения многих проблем в области предотвращения загрязнения или борьбы с ним уже имеется, в целях разработки программ и политики странам необходимо проводить исследования на межсекторальной основе. К этим мероприятиям следует привлекать деловые круги. В рамках международных программ сотрудничества следует разработать методы анализа эффективности затрат и оценки воздействия на окружающую среду, которые будут применяться для определения приоритетов и выработки стратегии по вопросам охраны здоровья и развития.

6.44. При осуществлении мероприятий, перечисленных выше в пункте 6.41 а–m, необходимо оказывать содействие усилиям развивающихся стран путем предоставления доступа к технологиям, техническим знаниям и информации и обеспечения их передачи сторонами, обладающими такой информацией и технологиями, в соответствии с положениями главы 34.

с) Развитие людских ресурсов

6.45. С тем чтобы решить проблему нехватки квалифицированных кадров, которая является одним из основных препятствий на пути решения проблем, связанных с ухудшением состояния окружающей среды, следует разработать всеобъемлющие национальные стратегии. Мероприятиями в области профессиональной подготовки следует охватить специалистов по вопросам охраны окружающей среды и работников здравоохранения всех уровней: от руководителей до рядовых сотрудников. Больше внимания следует уделять вопросам включения предметов, касающихся состояния окружающей среды, в программы обучения в средних школах и университетах, а также проведению просветительской деятельности среди населения.

d) Создание потенциала

6.46. Каждой стране следует стремиться располагать соответствующей информацией практическим опытом с целью прогнозировать и выявлять возможное негативное воздействие ухудшения состояния окружающей среды на здоровье людей и создать потенциал для снижения рисков. Для создания такого потенциала в первую очередь необходимы информация о проблемах в области состояния окружающей среды и их понимания руководителями, гражданами и специалистами; действенные механизмы для осуществления межсекторального и межправительственного сотрудничества в области разработки процедур планирования и управления и в деле борьбы с загрязнением; механизмы, обеспечивающие участие частного сектора и общин в решении социальных проблем; предоставление промежуточным и местным органам власти соответствующих полномочий и ресурсов, с тем чтобы они могли играть активную роль в деле улучшения состояния окружающей среды.

² Доклад Комиссии ВОЗ по вопросам здравоохранения и окружающей среды (Женева, готовится к выпуску).

Здоровье: Наука и техника: Lenta.ru

Деятельность человека за последние 50 лет нанесла вред целым экосистемам, привела к исчезновению или сокращению численности некоторых живых организмов и видов растений. Об этом говорится в исследовании межправительственной группы экспертов по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES), на которое обратило внимание принадлежащее Григорию Березкину РБК.

В докладе указывается, что наибольший урон Земле человек наносит в ходе использования ресурсов суши и океана. По подсчетам экспертов, три четверти природных ресурсов на земле и 66 процентов в море были трансформированы под нужды человека. Нетронутыми остались преимущественно территории аборигенов и коренных народностей. Ежегодно в воды океана сбрасывается до 400 миллионов тонн тяжелых металлов и токсичных промышленных отходов, что привело к образованию 400 «мертвых зон» общей площадью 245 тысяч квадратных километров — это больше, чем площадь Великобритании.

Материалы по теме

00:01 — 9 апреля 2019

Зеленый рывок

Эти страны научились спасать мир и зарабатывать на этом. Россия не хочет отставать

Ученые отмечают, что с 1992 года площадь городов удвоилась. Более 75 процентов потребляемой пресной воды тратится на сельское хозяйство и животноводство. Из-за истощения земель продуктивность планеты снизилась на 23 процента. Также, по разным подсчетам, от 100 до 300 миллионов человек проживают в зоне риска ураганов и наводнений.

Второй наиболее губительный для Земли человеческий фактор — это вторжение в живую природу. Примерно миллион видов животных и растений находятся на грани исчезновения, большинство из них может быть уничтожено в ближайшие десятилетия. Количество уникальных видов снизилось на 20 процентов. Под угрозой оказались 40 процентов амфибий, 33 процента кораллов и треть морских млекопитающих.

С 1980 года объемы выброса углекислого газа в мире удвоились, средняя температура на планете возросла на 0,7 градуса Цельсия. Многие перечисленные процессы продолжатся до 2050 года, их невозможно будет остановить.

«Состояние экосистем ухудшается как никогда быстро. Мы сами подрываем основы нашей экономики, продовольственной безопасности, здоровья, качества жизни во всем мире», — цитирует пресс-служба IPBES слова руководителя исследования Роберта Уотсона (Robert Watson). Он отметил, что ситуацию еще можно исправить.

Исследование проводилось при участии 455 ученых и экспертов. Были изучены около 15 тысяч научных и государственных источников информации.

Что происходит в России и в мире? Объясняем на нашем YouTube-канале. Подпишись!

«Влияние человека на Антарктиду невелико, но комары появились» / Интерфакс

— Александр Вячеславович, расскажите, чем занимались ученые 64-й зимовочной и 65-й сезонной экспедиций? Над какими наиболее интересными проектами работали?

— В зимовку у нас проводятся стандартные наблюдения по метеорологии, исследования магнитосферы и ионосферы, их ценность в том, что они ведутся непрерывно, для исследования климата и влияния солнечного ветра на нашу атмосферу — это очень важная информация. Ее собирают круглый год.

Что было интересного в прошедшую зимовку? В связи с проектом создания обитаемой базы на Луне московский Институт медико-биологических проблем РАН (ИМБП РАН) вернулся к программе исследования адаптационных возможностей человека в узком коллективе в течение длительного срока. Исследования проходили на станции Восток, которая подходит для этого идеально, потому что люди там изолированы в течение 9-10 месяцев, коллектив составляет 12-13 человек.

Во время 64-й зимовочной экспедиции сотрудник ИМБП РАН выполнял на станции обязанности врача-анестезиолога и одновременно проводил исследования, связанные с адаптацией: отслеживал физическое, психическое состояние коллектива и другие показатели. Эти исследования институт собирается продолжать и в будущем сезоне, в эту зимовку их специалист вновь поедет на Восток.

— В прошедшую экспедицию российские ученые дошли до Ледораздела «B», который был для исследователей «белым пятном». Какие данные уже удалось получить?

— Поход со станции Восток на Ледораздел «B» был совершен в рамках сезонной экспедиции. Дело в том, что во время последних бурений для проникновения в подледниковое озеро Восток, выяснилось, что в скважине находится прослойка древнего льда. Он интересен тем, что содержит информацию о климате, который был примерно 1-1,5 миллиона лет назад. Мы знаем, что ледник в районе станции Восток течет с Ледораздела «B», значит, самая толстая прослойка ненарушенного древнего льда находится именно там.

Наиболее точную информацию о климате прошлого дают ледяные керны Гренландии и Антарктиды. Чем больше мы будем знать об этом, тем больше сможем предсказать о климате будущего. Сейчас у нас есть ледяные керны возрастом 800 тысяч лет, может быть, до миллиона лет. Это то, что было получено при бурении на разных станциях.

В конце января на Ледораздел «B» был впервые совершен научный поход, дорога заняла двое суток в одну сторону и столько же в другую. Там ученые провели сутки, пробурили скважину глубиной 20 метров в снежно-фирновом слое, сделали шурф, взяли образцы. Предварительные результаты показали, что на этом участке снегонакопление на 10% больше, чем на станции Восток, где в год накапливается 6-7 сантиметров снега. Чтобы добраться до древнего льда, нужно бурить несколько километров, это серьезная задача отдаленного будущего.

Проект исследований Ледораздела «B» внесён в программу следующих 15 лет. Но сначала нужно построить новый зимовочный комплекс на станции Восток (планируется к 2024 году — ИФ), там начать бурение новой скважины, чтобы проникнуть в озеро Восток, а уже параллельно с этими работами можно что-то делать и на Ледоразделе «B». И для бурения на Ледоразделе, и для работ на озере Восток нужна новая буровая установка. Ее может сделать Горный институт, но для этого нужно финансирование.

— Сколько еще в Антарктиде таких неизученных участков, интересующих исследователей?

— В Антарктиде есть много мест, куда никто никогда не доходил, но там просто толстый-толстый слой льда. Бурить, конечно, можно в любом месте и какую-то информацию получишь. Существует американский проект быстрого бурения льда в Антарктиде в разных точках, чтобы отбирать пробы из коренного подлёдного рельефа. Есть пара-тройка мест, где вершины гор выходят на поверхность, и они не покрыты льдом. Они называются нунатаки. Такое место есть примерно в тысяче километров к северу от Оазиса Бангера, где находится наша сезонная база, еще есть нунатаки к северу от станции Прогресс в районе гор Принс-Чарльз, их посещали, может быть, один раз за всю историю исследований, а обнаружили с помощью самолета. Нормальных исследований этих участков не было, и это задача в первую очередь для геологов. Я знаю, что планы посещения таких мест у наших геологов есть.

— Антарктиду ежегодно посещает немало туристов, это влияет на материк?

— Туристы посещают Антарктиду в районе станции Новолазаревская, туда прилетают из Кейптауна; прилетают или приходят на туристических судах также из Австралии и Новой Зеландии в ближайшие к ним районы Антарктики, но больше всего туристов на острове Кинг-Джордж и соседних островах, куда прилетают самолеты из Чили и приходит много туристских судов из Чили и Аргентины. Пару лет назад Антарктиду за сезон посетили 80 тысяч туристов, из них около 50 тысяч как раз со стороны Южной Америки.

80 тысяч туристов – это, конечно, много, но, если говорить об их влиянии на Антарктиду, то самое сильное – это то, что они вытаптывают тропинки с растительностью. Гиды следят, чтобы не было контактов с животными – к ним нельзя подходить ближе, чем на 15 метров. Все это соблюдается. Естественно, никто не выбрасывает мусор, сходя с трапа самолета, моют обувь. Сильного антропогенного эффекта от туристов нет.

Прошлый туристической сезон завершился до введения карантинных мер из-за пандемии, а вот в этом сезоне туристов явно не будет, потому что в Южной Америке серьезная ситуация с коронавирусом. Но вряд ли их отсутствие в течение одного сезона сильно скажется на флоре и фауне.

— Фиксируют ли ученые изменения флоры в Антарктиде?

— Из флоры в Антарктиде в основном – мхи и лишайники, они всегда развиваются очень медленно. Самые сильные изменения происходят в районе антарктического полуострова. Несмотря на то, что в последние десять лет тренд на потепление сменился небольшим похолоданием, если брать 50 лет, то мы видим явное потепление, причем градуса на 2. В результате здесь начали развиваться сосудистые растения – трава. Она была в этих местах и раньше, но сейчас она захватывает все большие ареалы. В Антарктике, в северной части Антарктического полуострова и на островах два вида травы — Colobanthus quitensis и Deschampsia antarctica.

— Можно ли говорить об изменениях животного мира в Антарктиде?

— На острове Кинг-Джордж, где находятся семь станций разных государств, в том числе российская станция Беллинсгаузен, некоторое время назад появились комары. Это произошло в связи с человеческим фактором – там много туристов, к тому же там идеальные условия для комаров – ручьи, речки, летом плюс 3, зимой – минус 5, климат мягкий.

По инициативе Совета управляющих национальных антарктических программ (КОМНАП) было начато исследование и разработаны специальные ловушки для комаров, чтобы изучить проблему и дать рекомендации, как с ними бороться. Принято решение, что исследования будут проводиться на всех станциях.

На российской станции Беллинсгаузен комарами оказалось заражено одно из строений. Там проводится санитарная обработка всех помещений и щелей, мест, где могут гнездоваться комары. У нас этим вопросом занимался специалист из Зоологического института.

Такой проблемы раньше в Антарктиде не было. Для ученых это необычная научно-прикладная работа, проект по изучению этой ситуации стартовал только в этом сезоне, проблема еще решается.

— На полярной станции в Апатитах ученым удалось вырастить в теплицах арбузы и дыни. Возможно ли такое на станциях в Антарктиде?

— В Антарктиду нельзя завозить землю ни в каком виде, чтобы случайно не внести инвазивные виды. Поэтому выращивать в почве что-либо просто запрещено. Единственное, что можно делать, — это выращивать на гидропонике. В прошлом году на станции Восток как раз проводился эксперимент с выращиваем зелени – петрушки, кинзы, сельдерея — в фитотехническом комплексе, созданном Агрофизическим научно-исследовательским институтом. Это актуально для станции Восток, которая страдает без зелени, потому что 10 месяцев в году недостижима. Такой двухъярусный фитокомплекс, каждый ярус размером примерно 2 квадратных метра, установили в комнате: теперь и наблюдения для науки ведут, и получают добавку к столу – помидоры, сладкие перцы, укроп, петрушку и другую зелень.

— Пандемия коронавируса вынудила весь мир вводить ограничения. Действует ли карантин на станциях в Антарктиде, российские исследователи общаются с зарубежными станциями?

— В марте все станции в Антарктиде самоизолировались. Например, на острове Кинг-Джордж, где много станций, которые находятся рядом, карантин действует до сих пор. До карантина там всегда было тесное общение, сейчас контакты полностью прекращены, потому что туда летают самолеты чилийских военно-воздушных сил, уругвайские самолеты, и есть возможность занести коронавирус с континента. Сейчас все общаются только по радио.

У нас есть станция Прогресс, где соседи – китайцы и индусы, а также станция Новолазаревская, которая соседствует с индийской станцией. Проконсультировавшись с нашей медицинской группой, мы договорились, что после изоляции длиной в несколько месяцев вируса там уже быть не может, поэтому контакты допускаются. Условия: посещающие должны быть здоровы, измерять температуру до и после посещения. Что касается остальных станций, то Восток отрезана от всех, а Мирный тоже достаточно изолирована. Так что, в плане коронавируса у нас все здоровы, серьезных заболеваний ни у кого нет.

Читайте «Интерфакс-Образование» в «Facebook», «ВКонтакте», «Яндекс.Дзен» и «Twitter»

Влияют ли люди на окружающую среду?

Человеческая деятельность оказывает влияние на окружающую среду на протяжении тысячелетий, со времен наших самых ранних предков. С тех пор, как Homo sapiens впервые ступил на Землю, мы изменяли окружающую нас среду с помощью сельского хозяйства, путешествий и, в конечном итоге, с помощью урбанизации и коммерческих сетей. На данном этапе физической истории Земли наше воздействие на окружающую среду настолько существенно, что ученые считают, что «первозданная природа» или экосистемы, не затронутые вмешательством человека, больше не существуют. ¹

Как в положительном, так и в отрицательном смысле — и, вероятно, в большем, чем вы думаете, — человеческая цивилизация и технологии повлияли на нашу Землю, навсегда изменив нашу планету. Подумайте об этих пяти ощутимых воздействиях, которые наш вид оказал на окружающую среду, и будете ли вы тем, кто будет способствовать их влиянию или заступится за их прекращение.

1. Демографическая бомба

Перенаселение людей оказывает влияние на окружающую среду в течение сотен лет и вызывает озабоченность у ученых по крайней мере с 1798 года, когда Томас Мальтус впервые опубликовал свое открытие о том, что без значительных и постоянных технологических инноваций человеческое население будет почти наверняка превосходят запасы продовольствия на планете.В 1968 году эта проблема была снова поднята в книге профессора Стэнфорда Р. Пола Эрлиха «Демографическая бомба». ²

Урегулирование роста населения было основной причиной значительного воздействия, которое мы оказали на окружающую среду. С тех пор, как Мальтус впервые обратил внимание на свои серьезные опасения, технический прогресс создал новый обоюдоострый меч: здоровье и изобилие. Наши продукты питания сегодня могут поддержать больше жизней, чем когда-либо, а достижения медицинской науки привели к увеличению продолжительности жизни.Но у этой реальности есть глубокий побочный эффект, заключающийся в сокращении текучести населения и быстром его росте. Таким образом, по мере того, как качество нашей жизни и ожидаемая продолжительность жизни улучшаются, проблемы, вызванные перенаселенностью, также увеличиваются. ³

2. Сельское хозяйство, домашние животные и генетическая модификация

Спрос на корм растущему человеческому населению способствовал заметному прогрессу в сельском хозяйстве, которое стало первым крупным человеческим нововведением, которое позволило нашему выживанию как виду.Раннее земледелие позволяло культурам охотников-собирателей заселять территорию и выращивать себе пищу. Это немедленно повлияло на окружающую среду, пересадив неместные виды на новые территории и отдав предпочтение выращиванию одних растений и животных над другими. А совсем недавно достижения в области генетической модификации вызвали озабоченность по поводу воздействия на окружающую среду новых сельскохозяйственных культур. ⁴

В частности, одомашнивание домашнего скота и других видов, включая собак и кошек, первыми людьми повлияло на окружающую среду, изменив землю в значительной степени.Выпас животных способствовал изменению окружающей среды, истощая естественные травы и способствуя эрозии почвы. И теперь мы знаем, что быстрое увеличение поголовья крупного рогатого скота для удовлетворения пищевых потребностей человека внесло существенный вклад в изменения в составе газов в атмосфере. ⁵

Индустриализация сельского хозяйства за последние несколько столетий усугубила эти эффекты, но также вызвала последующую волну контр-движений, которые стремятся нейтрализовать негативные последствия вмешательства человека.Сегодня люди все больше осознают влияние, которое огромные промышленные фермы оказывают на окружающую среду, и стремятся вернуться к более мелким фермам и даже городским садам. По мере того, как популярность «поедания местных жителей» становится все более популярной, городские земли используются для традиционного сельского хозяйства, а окружающая среда снова изменяется из-за человеческого труда. ⁶

3. Вырубка лесов… и лесовосстановление

Растущее население должно быть размещено, а это означает, что они ищут больше места для строительства домов и городов. Это часто включает вырубку леса, чтобы освободить место для городской и пригородной застройки, а также для обеспечения строительных материалов.В настоящее время, по оценкам, ежегодно вырубается 18 миллионов акров деревьев для создания пространства для развития и использования в производстве изделий из дерева. ⁷

Обезлесение имеет множество последствий, включая снижение уровня кислорода (и увеличение выбросов парниковых газов), повышенный риск эрозии почвы и разрушение мест обитания животных. Но, как и в случае с промышленным сельским хозяйством, некоторые группы пытались создать положительное противодействие пагубному воздействию обезлесения на окружающую среду.Усилия по лесовосстановлению направлены на замену как можно большего количества лесных площадей каждый год, и в настоящее время, по оценкам, заменяется около 40 процентов ежегодно вырубаемых деревьев. ⁸

4. Загрязнение

Деятельность человека влияет на окружающую среду, способствуя загрязнению воздуха или выбросу вредных веществ в воздух. Хотя может быть трудно понять, какие загрязнители связаны с конкретным воздействием на окружающую среду или здоровье населения, общепризнано, что загрязнение воздуха действительно может вызывать проблемы со здоровьем, а также наносить вред растениям и животным. ⁹

Загрязнение не ограничивается только воздухом. Это может повлиять на почву или водные пути и может происходить из человеческих отходов, промышленных химикатов и других источников. Эти токсины могут оказывать огромное влияние на мир природы, приводя к ухудшению состояния окружающей среды и таким проблемам, как кислотные дожди и вредоносное цветение водорослей в океане.

Законы об охране окружающей среды на местном и федеральном уровнях были приняты как средство сдерживания экологического ущерба, наносимого загрязнением, и некоторые общины ведут постоянные переговоры, направленные на продвижение устойчивой жизни с низким уровнем воздействия.

5. Глобальное потепление и изменение климата

Среди наиболее значительных способов воздействия человека на окружающую среду — добыча и потребление ископаемого топлива и сопутствующие им выбросы CO2. Недавние исследования показывают, что выбросы CO2 способствуют ухудшению озонового слоя Земли, что, в свою очередь, может способствовать глобальному изменению климата; это особенно верно, когда выбросы сочетаются с потерей эффекта поглощения углерода лесными землями (из-за обезлесения) и существующих твердых частиц в воздухе. ¹⁰ Хотя масштабы и последствия такого изменения климата являются предметом обсуждения, научное сообщество пришло к единому мнению, что деятельность человека действительно оказывает определенное влияние на глобальный климат.

Воздействие человека на окружающую среду — обоюдоострый меч

Рост населения и потребности нашей растущей человеческой семьи предъявляют жесткие требования к окружающей среде. Благодаря вмешательству человека мы навсегда изменили нашу экосистему. Однако, хотя некоторые из этих изменений могут быть негативными, люди также могут исправить свои ошибки и изменить окружающую среду к лучшему.

Узнайте, как вы можете внести свой вклад в процветающее будущее нашей планеты. Изучите онлайн-курс магистра геоинформатики из Кентского государственного университета и найдите возможность работать над обновлением экосистемы Земли, от ее лесных угодий до водных ресурсов и сельскохозяйственных угодий.

Источники

1. Получено 27 апреля 2018 г. из вашингтонпоста.ru / news / energy-environment / wp / 2016/06/06 / theres-basic-no-landscape-on-earth-that-not-be-изменено-людьми-учеными-say /? noredirect = on & utm_term =. 9f2d44e5dd06
2. Получено 27 апреля 2018 г. с сайта forbes.com/sites/quora/2017/08/21/what-does-overpopulation-have-to-do-with-global-warming/#e90df2a16fa5
3. Получено 27 апреля 2018 г., с сайта conserve-energy-future.com/causes-effects-solutions-of-overpopulation.php
4. Получено 27 апреля 2018 г. с сайта news.virginia.edu/content/largest-ever-study -выявляет-воздействие-на окружающую среду-генетически-модифицированные-культуры
5.Получено 27 апреля 2018 г. с сайта theguardian.com/environment/2017/sep/29/methane-emissions-cattle-11-percent-higher-than-estimate
6. ​​Получено 27 апреля 2018 г. с сайта americanhistory.oxfordre. com / view / 10.1093 / acrefore / 9780199329175.001.0001 / acrefore-9780199329175-e-179
7. Получено 27 апреля 2018 г. с сайта Интересноengineering.com/10-ways-humans-impact-the-environment
8. Проверено на 27 апреля 2018 г., с сайта dirty.asla.org/2014/03/18/watching-global-deforestation-and-reforestation-happen/
9.Получено 27 апреля 2018 г. с сайта ourworldindata.org/air-pollutio
10. Получено 27 апреля 2018 г. с сайта климата.nasa.gov/evidence/

Воздействие человечества на окружающую среду — Влияние человека на экосистему

Мы, люди, стали зависимыми от предметов роскоши, таких как автомобили, дома и даже наши мобильные телефоны. Но как наша любовь к промышленным изделиям из металла и пластика влияет на окружающую среду? Такие вещи, как чрезмерное потребление, чрезмерный вылов рыбы, вырубка лесов, сильно влияют на наш мир.

Человеческая деятельность может быть напрямую связана с причиной сотен исчезновений за последние два столетия по сравнению с миллионами лет естественного вымирания. По мере продвижения в 21 веке люди изменили мир беспрецедентным образом.

Влияние человека на окружающую среду стало одной из основных тем для сотрудников университетов во всем мире. Пока они ищут ответ, общественность должна внести свой вклад. По крайней мере, нужно знать все факторы, которые способствуют этому состоянию, и делиться знаниями.

1.

Перенаселение

Источник : Diy13 / iStock

Выживание раньше означало повторное заселение. Это, однако, быстро становится верным для противоположного, когда мы достигаем максимальной пропускной способности, которую может выдержать наша планета.

Перенаселение переросло в эпидемию, так как уровень смертности снизился, медицина улучшилась и были внедрены методы промышленного земледелия, благодаря которым люди выживали намного дольше и увеличивалась общая численность населения.

СМОТРИ ТАКЖЕ: ЧТО ТАКОЕ ПОТЕРЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ И ПОЧЕМУ ЭТО ПРОБЛЕМА?

Последствия перенаселения весьма серьезны, одним из самых серьезных является ухудшение состояния окружающей среды.

Людям требуется много места, будь то сельхозугодья или промышленность, которая также занимает много места. Увеличение численности населения приводит к более сплошным рубкам, что приводит к серьезному повреждению экосистем. Без достаточного количества деревьев для фильтрации воздуха уровни CO₂ возрастают, что может нанести ущерб каждому отдельному организму на Земле.

Другая проблема — наша зависимость от угля и ископаемого топлива в качестве источника энергии. Чем больше население, тем больше ископаемого топлива будет использоваться. Использование ископаемого топлива (например, нефти и угля) приводит к выбросу в атмосферу большого количества углекислого газа, что угрожает исчезновению тысяч видов, что усиливает эффект, который имеет истощение лесов уже .

Человечеству постоянно требуется больше места, что разрушает экосистемы и увеличивает уровни CO₂, что еще больше разрушает хрупкую окружающую среду.Хотя обработанные материалы необходимы для снабжения городов энергией, предыдущая оценка говорит нам, что планета может нести такой большой урон, пока не начнет наносить ущерб нам.

2.

Загрязнение

Источник: zeljkosantrac / iStock

Загрязнение повсюду. От мусора, выброшенного на автостраде, до миллионов метрических тонн загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу каждый год –, очевидно, загрязнения и отходы неизбежны.

Загрязнение настолько велико, что на сегодняшний день 2.4 миллиарда человек не имеют доступа к источникам чистой воды. Человечество постоянно загрязняет такие незаменимые ресурсы, как воздух, вода и почва, восполнение которых требует миллионов лет.

Воздух, вероятно, является наиболее загрязненным, при этом только в США ежегодно производится 147 миллионов метрических тонн загрязняющих веществ в воздухе.

В 1950 году смог в Лос-Анджелесе был настолько сильным, что приземный озон (атмосферный газ, которого много в атмосфере, а не на земле) превышал 500 частей на миллиард объема (ppbv), что намного выше национального уровня атмосферного воздуха. Стандарт качества 75 ppbv (6.В 6 раз больше, если быть точным).

Люди думали, что подверглись нападению со стороны иностранцев, поскольку смог обжег им глаза и оставил в воздухе запах отбеливателя. Именно тогда было обнаружено разрушительное действие аэрозолей.

В то время как качество воздуха в США немного улучшилось, качество воздуха в развивающихся странах продолжает резко снижаться, поскольку смог постоянно закрывает солнце плотной пеленой загрязнения. Это лишь одна из проблем, которую нам предстоит решить в ближайшем будущем.

3.

Глобальное потепление

Глобальное потепление, возможно, является самой большой причиной воздействия на окружающую среду.Самая большая из причин, связанных с уровнем CO₂ от дыхания, до более пагубных, таких как сжигание ископаемого топлива и вырубка лесов.

В любом случае, люди постоянно повышают уровень CO₂ во всем мире — каждый год . Наивысший уровень CO₂ в зарегистрированной истории до 1950 года составлял около 300 частей на миллион . Однако текущие измерения уровней CO₂ превысили 400 ч / млн, аннулировав все записи, датируемые 400000 лет .

Увеличение выбросов CO₂ способствовало повышению средней температуры на планете почти на целый градус.

По мере повышения температуры арктический наземный лед и ледники тают, что вызывает повышение уровня океана со скоростью 3,42 мм в год, позволяя большему количеству воды поглощать больше тепла, что приводит к таянию большего количества льда, создавая петлю положительной обратной связи , которая приведет к тому, что океаны поднимутся на 1-4 фута к 2100 .

Так в чем же дело?

4.

Изменение климата

Источник: Sepp / iStock

Изменение климата тесно связано с историческим развитием промышленности и технологий.По мере повышения глобальной температуры погодные условия на Земле резко изменятся. В то время как некоторые области будут испытывать более длительный вегетационный период, другие превратятся в бесплодные пустоши, поскольку вода истощит на обширных территориях, превратив некогда цветочные регионы в пустыни.

Это увеличение повлияет на погодные условия, обещая более сильные ураганы как по размеру, так и по частоте, а также усиление и продление засух и волн тепла. Но загрязнение воздуха влияет не только на окружающую среду.

Растет количество свидетельств того, что плохое качество воздуха и повышение температуры разрушают хрупкие экосистемы, что даже приводит к увеличению заболеваемости астмой и раком у людей.

5.

Генетическая модификация

Источник : simarik / iStock

Генетически модифицированные организмы (ГМО) внесли большой вклад в выживание и процветание людей. ГМО — это отобранные выведенные культуры или культуры, в которые непосредственно имплантирована ДНК, чтобы дать урожаю преимущество, будь то поддержание более низких температур, меньшее количество воды или получение большего количества продукта.

Но ГМО не всегда преднамеренно. В течение многих лет люди использовали глифосат, гербицид, предназначенный для уничтожения сорняков — самой большой угрозы для любого растения. Однако так же, как у людей есть обучающаяся иммунная система, некоторые сорняки выработали устойчивость к 22 из 25 известных гербицидов, при этом 249 видов сорняков полностью невосприимчивы, согласно последнему научному отчету.

«Суперсорняк» угрожает сельскохозяйственным угодьям, заглушая обнажения. Одно из единственных решений — обрабатывать землю, переворачивать почву, чтобы убить сорняки и дать раннее преимущество посеянным культурам.

Недостаток обработки почвы заключается в том, что она ускоряет высыхание почвы и убивает полезные бактерии, что значительно сокращает продолжительность ее плодородной жизни. Для восполнения истощенной почвы используются удобрения, которые создают целый ряд новых проблем для окружающей среды и могут иметь катастрофические последствия для местного сельского хозяйства в долгосрочной перспективе.

6.

Окисление океана

возникает, когда CO₂ растворяется в океане, связываясь с морской водой, образуя углекислоту.Кислота снижает уровень pH в воде, существенно изменив кислотность океана на 30%, согласно анализу, за последние 200 лет — уровень, на котором океан не был более 20 миллионов лет.

Кислотность снижает концентрацию кальция, из-за чего ракообразным трудно строить свой панцирь, что делает их уязвимыми без брони. Ученые говорят, что из-за глобального повышения температуры на один градус и закисления океана четверть всех коралловых рифов считаются поврежденными, не подлежащими восстановлению, а две трети находятся под серьезной угрозой.Гибель коралловых рифов вызывает серьезную озабоченность.

Коралловые рифы являются домом для 25% водных организмов , многие из которых отвечают за естественную фильтрацию океана и производство необходимых питательных веществ, жизненно важных для жизни под водой. Однако подкисление — не единственная водная угроза, поскольку есть другие виды деятельности человека, вызывающие серьезные изменения. Такие вещи, как загрязнение пластиком и чрезмерный вылов рыбы, наносят ущерб нашим океанам.

7.

Загрязнение воды

Всего 5.25 триллионов кусков пластикового мусора в океане. В океаны попадает не только мусор, но и чрезмерное количество удобрений, которые попадают в океан из-за дождей, наводнений, ветров или сбрасываются в избытке прямо в крупнейшего производителя кислорода, который у нас есть.

Удобрение содержит азот, элемент, необходимый для роста растений, но это не ограничивает его предназначение.

Фитопланктон и водоросли питаются азотом, вызывая чрезмерный рост так называемых «красных приливов» или «коричневых приливов» в районах с высокой концентрацией азота.Коричневый прилив вызван быстрым ростом миллиардов водорослей, которые истощают водоемы кислородом и заставляют отравить все живое, которое его потребляет, включая рыбу и птиц. Но на этом загрязнение воды не заканчивается.

Год за годом миллионы тонн мусора выбрасываются в океан. Поскольку мусор в основном состоит из пластика, он не растворяется. Мусор накапливается в больших водоворотах через океан.

Морские обитатели, в том числе морские черепахи, обманываются, заставляя думать, что они едят пищу, хотя на самом деле это только плавающий пластиковый пакет или другой ядовитый пластик, который может вызвать голод или удушье для любого несчастного животного, которое по ошибке его проглотит.

8. Перелов

Загрязнение — угроза номер один для всех водных организмов и основная причина сокращения биоразнообразия. Это действительно печально, учитывая, что вода и водные формы жизни являются одними из самых важных природных ресурсов, имеющихся в нашем распоряжении. Но, как упоминалось выше, чрезмерный вылов рыбы также наносит ущерб нашим океанам.

Рыбалка по своей природе неплоха для нашего океана. Но без надлежащего регулирования это может нанести ущерб нашим океанам и людям. Мировые запасы перелова увеличились втрое за полвека, и сегодня, по данным Всемирного фонда дикой природы, сегодня полностью одна треть оцененных мировых промыслов выходит за пределы своих биологических пределов.Тем более, что миллиарды людей полагаются на рыбу как на белок.

9.

Вырубка лесов

Источник: luoman / iStock

По мере экспоненциального роста численности людей, с огромными темпами производится больше продуктов питания, материалов и жилья, в основном за счет лесного хозяйства.

Леса расчищены, чтобы освободить место для новых людей, что, в свою очередь, производит больше людей, вы можете видеть проблему. Согласно международным данным, ежегодно вырубается около 18 миллионов акров деревьев, чтобы освободить место для новых разработок и изделий из древесины — это чуть менее половины всех деревьев на планете с начала промышленной революции.

Поскольку деревья являются одними из крупнейших производителей кислорода, очевидно, что это не очень хорошо для людей, и особенно для животных, которые считают лес своим домом.

Из-за того, что в лесах обитают миллионы различных видов, обезлесение является серьезной угрозой их выживанию и серьезной проблемой сохранения. Это также увеличивает количество парниковых газов в атмосфере, что приводит к дальнейшему глобальному потеплению. Если мы хотим выжить, такую ​​человеческую деятельность необходимо прекратить. Более того, недавние исследования связывают вырубку лесов с увеличением лесных пожаров в таких областях, как Амазонка.Лесные пожары в равной степени разрушаются, даже в большей степени, вытесняя как людей, так и целые виды.

10.

Кислотный дождь

Когда люди сжигают уголь, диоксид серы и оксиды азота выбрасываются в атмосферу, где они поднимаются и накапливаются в облаках до тех пор, пока облака не станут насыщенными, а дождь станет кислотным, вызывая разрушения на земле под ними.

Когда идет дождь, он накапливается в водоемах, которые особенно опасны для озер и небольших водоемов. Земля, окружающая воду, впитывает кислоту, истощая почву необходимыми питательными веществами.Деревья, поглощающие кислоту, накапливают токсины, которые повреждают листья и медленно убивают большие участки леса.

Кислотный дождь, как известно, полностью уничтожает целые виды рыб, вызывая эффект снежного кома, наносящий ущерб экосистеме, которая зависит от различных организмов для поддержания окружающей среды.

11.

Разрушение озона

Источник: nito100 / iStock

Озоновый слой известен своей способностью поглощать вредные ультрафиолетовые лучи, которые в противном случае нанесли бы вред здоровью всех слоев общества.Без озонового слоя ходить на улицу было бы невыносимо.

Озон состоит из трех связанных атомов кислорода, которые всплывают в стратосферу, где они поглощают значительное количество УФ-излучения, защищая все живое внизу. Однако «озоноразрушающие вещества» (или ОРВ), состоящие в основном из хлора и брома, попадают в стратосферу, где они лишают O3 кислорода, разрушая его способность поглощать ультрафиолетовый свет.

Воздействие человека губительно для растений, чрезвычайно чувствительных к ультрафиолетовому излучению, включая пшеницу и ячмень, две незаменимые культуры для человека.

Хотя большинство химикатов, разрушающих озоновый слой, были запрещены, химическим веществам, которые уже были выпущены, может потребоваться более 80 лет , чтобы достичь верхних слоев атмосферы, так что пройдет некоторое время, прежде чем наша защитная граница снова станет полностью функциональной. . А пока нанеси солнцезащитный крем и будь там в безопасности.

В будущее

Крайне важно, чтобы мы поддерживали землю, на которой мы живем, но, несмотря ни на что, земля будет жить. Человек влияет на естественную среду обитания по-разному, и мы должны осознавать свой личный вклад в окружающую среду.

Будем мы жить с этим или нет, зависит исключительно от решений и действий, которые мы предпримем дальше. Мать-природа — неумолимая, неумолимая сила, поэтому, вероятно, будет лучше, если мы будем хорошо относиться к ней, и, возможно, просто, может быть, мы сможем компенсировать ущерб, который уже был нанесен.

Лучшее время для действий было вчера, лучшее, что мы можем сделать — это сегодня, но если мы будем ждать завтра, может быть уже слишком поздно. Общество должно помочь себе, чтобы выжить.

Чтобы узнать больше о нашей окружающей среде, обязательно загляните сюда.

Влияние человека на окружающую среду

Результаты обучения

• Обсудить влияние людей на изменение климата

Рис. 1. Экосистема общественных парков часто включает людей, кормящих диких животных.

Воздействие человека на окружающую среду включает воздействия на биофизическую среду, биоразнообразие и другие ресурсы. Этот термин иногда используется в контексте выбросов загрязняющих веществ, которые производятся в результате деятельности человека, но широко применяется ко всем основным воздействиям человека на окружающую среду.

Технологии

Воздействие на окружающую среду, вызванное применением технологий, часто считается неизбежным по нескольким причинам. Во-первых, цель многих технологий состоит в том, чтобы эксплуатировать, контролировать или иным образом «улучшать» природу для предполагаемого блага человечества. В то же время бесчисленное множество процессов в природе были оптимизированы и постоянно корректируются эволюцией: любое нарушение этих естественных процессов технологией может привести к негативным экологическим последствиям.Во-вторых, принцип сохранения массы и первый закон термодинамики (то есть сохранение энергии) диктуют, что всякий раз, когда материальные ресурсы или энергия перемещаются или управляются технологией, экологические последствия неизбежны. В-третьих, согласно второму закону термодинамики, порядок может быть увеличен внутри системы (такой как человеческая экономика) только за счет увеличения беспорядка или энтропии вне системы (то есть окружающей среды). Таким образом, технологии могут создавать «порядок» в человеческой экономике (т.е., порядок, проявляющийся в зданиях, фабриках, транспортных сетях, системах связи и т. д.) только за счет увеличения «беспорядка» в окружающей среде. Согласно ряду исследований, повышенная энтропия может быть связана с негативным воздействием на окружающую среду.

Сельское хозяйство

Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду может широко варьироваться — в конечном итоге воздействие сельского хозяйства на окружающую среду зависит от производственных методов системы, используемой фермерами. Существует два типа показателей воздействия на окружающую среду: , основанный на средствах, , основанный на производственных методах фермера, и , основанный на эффекте, , который представляет собой влияние, которое методы ведения сельского хозяйства оказывают на систему ведения сельского хозяйства или на выбросы в окружающую среду. .Примером индикатора, основанного на средних значениях, может быть качество грунтовых вод, на которое влияет количество азота, внесенного в почву. Показатель, отражающий потерю нитратов в грунтовые воды, будет основан на воздействии.

Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду включает множество факторов, от почвы до воды, воздуха, разнообразия животных и почвы, растений и самих продуктов питания. Некоторые из экологических проблем, связанных с сельским хозяйством, включают изменение климата, обезлесение, генную инженерию, проблемы орошения, загрязнители, деградацию почвы и отходы.

Орошение

Рис. 2. Загрязнение воды в сельском ручье из-за сточных вод в результате сельскохозяйственной деятельности в Новой Зеландии.

Воздействие орошения на окружающую среду включает изменения количества и качества почвы и воды в результате орошения и последующее воздействие на природные и социальные условия в хвостовой части и ниже по течению оросительной системы. Воздействие вызвано изменением гидрологических условий в результате установки и эксплуатации схемы.Схема орошения часто забирает воду из реки и распределяет ее по орошаемой площади. В результате гидрологического результата установлено, что:

• сток ниже по течению реки снижен
• испарение в схеме увеличено
• подпитка подземных вод в схеме увеличена
• уровень грунтовых вод поднимается
• дренажный сток увеличен

Потеря земель и эрозия почв

Лал и Стюарт оценили глобальные потери сельскохозяйственных земель в результате деградации и заброшенности в 12 миллионов гектаров в год.Напротив, согласно Шерр, по оценке GLASOD (Глобальная оценка антропогенной деградации почв в рамках Программы ООН по окружающей среде), с середины 1940-х годов из-за деградации почвы ежегодно терялось 6 миллионов гектаров сельскохозяйственных земель, и она отметила, что эта величина аналогична более ранним оценкам Дудала и Розанова и др. Такие потери связаны не только с эрозией почвы, но и с засолением, потерей питательных и органических веществ, подкислением, уплотнением, заболачиванием и проседанием.Деградация земель, вызванная деятельностью человека, как правило, особенно серьезна в засушливых регионах.

Энергетика

Влияние сбора и потребления энергии на окружающую среду разнообразно. В реальном мире потребление ресурсов ископаемого топлива приводит к глобальному потеплению и изменению климата. Однако во многих частях мира мало что меняется. Если теория пика нефти подтвердится, дальнейшие исследования жизнеспособных альтернативных источников энергии могут свести к минимуму воздействие на окружающую среду потребностей человека в энергии, что приведет к более «экологически безопасному» потреблению ресурсов.

В последние годы наблюдается тенденция к увеличению коммерциализации различных возобновляемых источников энергии. Быстро развивающиеся технологии могут обеспечить переход производства энергии, управления водными ресурсами и отходами, а также производства продуктов питания в сторону более эффективных методов использования окружающей среды и энергии с использованием методов системной экологии. и промышленная экология.

Инвазивные виды

Интродукция видов, особенно растений, в новые районы любыми способами и по каким-либо причинам вызвала серьезные и постоянные изменения в окружающей среде на больших территориях.Примеры включают интродукцию Caulerpa taxifolia в Средиземное море, интродукцию видов овса на луга Калифорнии и интродукцию бирючника, кудзу и пурпурного вербейника в Северную Америку. Крысы, кошки и козы радикально изменили биоразнообразие многих островов. Кроме того, интродукции привели к генетическим изменениям в местной фауне, где произошло скрещивание буйволов с домашним скотом и волков с домашними собаками.

Транспорт

Воздействие транспорта на окружающую среду является значительным, поскольку он является крупным потребителем энергии и сжигает большую часть нефти в мире.Это приводит к загрязнению воздуха, включая оксиды азота и твердые частицы, и вносит значительный вклад в глобальное потепление из-за выбросов углекислого газа, для которого транспорт является самым быстрорастущим сектором выбросов. По подсекторам, автомобильный транспорт вносит наибольший вклад в глобальное потепление.

Рисунок 3. Межгосударственные 10 и 45 недалеко от центра города Хьюстон, штат Техас, США.

Экологические нормы в развитых странах снизили выбросы от отдельных транспортных средств; однако это было компенсировано увеличением количества транспортных средств и более частым использованием каждого транспортного средства.Некоторые пути снижения выбросов углерода дорожными транспортными средствами значительно изучены. Энергопотребление и выбросы в значительной степени различаются в зависимости от вида транспорта, в результате чего экологи призывают к переходу от воздушного и автомобильного транспорта к железнодорожному и антропогенному транспорту, а также к повышению электрификации транспорта и повышению энергоэффективности.

Другие воздействия транспортных систем на окружающую среду включают заторы на дорогах и разрастание городов, ориентированное на автомобили, которые могут уничтожить естественную среду обитания и сельскохозяйственные угодья.Прогнозируется, что сокращение выбросов от транспорта во всем мире окажет значительное положительное воздействие на качество воздуха на Земле, кислотные дожди, смог и изменение климата.

5 Воздействие человека на окружающую среду

В этом видео мы узнаем о важных услугах, которые предоставляет экосистема (включая биогеохимические циклы и продукты питания), а также о пяти основных негативных воздействиях человека на окружающую среду: вырубка лесов, опустынивание, глобальное потепление, инвазивные виды и чрезмерный вылов .

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Влияние человека на биоразнообразие | Музей естественной истории

Мы моделируем реакцию различных биосистем на изменения окружающей среды, вызванные деятельностью человека.

Деятельность человека вызывает серьезные изменения в биологических сообществах во всем мире, и эти изменения могут нанести вред биоразнообразию и функциям экосистем.Функция экосистемы важна для поддержки сообществ растений и животных и обеспечения долгосрочного выживания человеческих популяций.

Основными угрозами биоразнообразию во всем мире являются:

• разрушение, деградация и фрагментация местообитаний
• снижение индивидуальной выживаемости и репродуктивных показателей за счет эксплуатации, загрязнения и интродукции чужеродных видов.

Однако не все виды одинаково реагируют на эти угрозы. Снижение часто демонстрирует сильные филогенетические и экологические закономерности.

Таким образом, существует острая необходимость в моделировании реакции биоразнообразия на интенсивность угрозы и экологические характеристики видов.

Полностью осознавая спады, мы можем делать прогнозы для информирования политики.

Проектов

ПРОГНОЗЫ (прогнозирование реакции экологического разнообразия на изменение наземных систем)

PREDICTS — это совместный проект, в котором используются подходы, аналогичные метаанализу, для изучения того, как местное биоразнообразие обычно реагирует на антропогенное давление, такое как изменение землепользования, загрязнение, инвазивные виды и инфраструктура.

Мы сопоставляем сравнения биоразнообразия на уровне участков из научной литературы и используем их для моделирования различий в биоразнообразии между участками с точки зрения антропогенного воздействия, с которым сталкивается каждый участок. Мы собрали более 500 наборов данных, охватывающих более 30 000 видов с почти 20 000 сайтов по всему миру.

Откройте для себя огромный набор данных, который помогает нам делать прогнозы относительно будущих изменений биоразнообразия. В конечном итоге мы стремимся улучшить нашу способность прогнозировать будущие изменения биоразнообразия.

кандидатских проектов

У нас есть несколько исследовательских проектов PhD, посвященных конкретным вопросам биоразнообразия.

• Разнообразие опылителей
• Фрагментация среды обитания
• Биоразнообразие почв

Моделирование и проектирование разнообразия опылителей и обеспечения опыления в сельскохозяйственных системах в условиях изменений

Аспирант: Адриана Де Пальма

Адриана сопоставила пространственно-временные подробные данные о разнообразии опылителей в сельскохозяйственных ландшафтах по всему миру из опубликованной литературы. Она использует этот обширный набор данных, охватывающий более 2500 участков и 750 видов, для моделирования и прогнозирования реакции видов на изменения и интенсификацию землепользования.

Она также изучает новые способы количественной оценки интенсивности землепользования и деградации среды обитания с использованием данных дистанционного зондирования.

Влияние фрагментации среды обитания и изменения землепользования на биоразнообразие

Аспирант: Хелен Филлипс

Хелен тесно сотрудничает с проектом PREDICTS, уделяя особое внимание двум основным темам:

1) Количественная оценка воздействия на биоразнообразие переходов между тремя различными видами землепользования:

• девственный лес
• вторичный лес
• лесные плантации в тропиках с акцентом на эффект плантаций масличных пальм.

2) Изучение влияния утраты и фрагментации среды обитания на биоразнообразие с использованием изображений дистанционного зондирования для получения показателей фрагментации среды обитания, которые затем можно связать с местными показателями биоразнообразия.

Статистические модели того, как биоразнообразие почв и функции экосистемы реагируют на антропогенное воздействие на экосистемы Великобритании

Аспирант: Виктория Бертон

Почти все исследования воздействия изменения землепользования на биоту рассматривают только наземное биоразнообразие и в большинстве своем сосредоточены на таксонах, не сильно связанных с ключевыми экосистемными услугами.

Недостаточно известно о воздействии на биоту почвы и опавшие листья, несмотря на их важность для развития структуры и состава почвы, круговорота питательных веществ и отвода воды.

Виктория стремится разработать комплексное понимание биоразнообразия почв и экосистем Великобритании, объединяя:

• новый сбор данных
• приближается гражданская наука
• анализ существующих данных по проектам мониторинга и исследований в Великобритании
• сборник уже опубликованных данных по аналогичным биомам по всему миру.

Глобальные области с низким уровнем антропогенного воздействия («Районы с низким уровнем воздействия») и фрагментацией природного мира

Процесс установления LIA

При определении потенциальных наборов входных данных для определения LIA мы изучили литературу на предмет пространственно явных наборов данных о антропогенном воздействии , в том числе используемые HFP ^16,17 , Anthromes ^18,19 и GHM ²⁰ . Мы использовали пять критериев для выбора подходящих исходных данных: (1) имеют прямое отношение к картированию воздействия человека на окружающую среду, (2) открытый доступ, (3) глобальный масштаб без существенных пробелов в данных (т.е., данные нужны каждой стране), (4) самая последняя обновленная версия набора данных и (5) размер ячейки растра 1 км ² или мельче. Для всех идентифицированных наборов входных данных, кроме земного покрова и плотности населения, остался один потенциальный набор входных данных. Для земельного покрова и плотности населения мы выбрали эти наборы данных с годовыми временными рядами, чтобы учесть будущие обновления. Несколько наборов данных, используемых для определения других антропогенных воздействий, не были включены в наш процесс, поскольку они не соответствовали одному или нескольким из наших пяти критериев (например,г. шахты не отображаются глобально). Кроме того, мы решили не использовать какой-либо набор данных о доступности для людей (но см. ⁴⁶ ), поскольку это дублировало (как плотность населения, так и доступность моделируются с использованием местоположения населенных пунктов и транспортной инфраструктуры).

Чтобы составить карту LIA, мы следовали категориальному процессу, который начинался со всего земного шара как с низким уровнем воздействия, а затем иссекались области, которые в основном управляются или модифицируются для использования людьми (дополнительный рисунок S5, таблица S6).Во-первых, мы использовали слой Ecoregions 2017 для определения площади суши и исключения океанов ⁹ . Затем мы исключили водоемы, вечный снег и лед, используя набор данных Land Cover 2.0 Инициативы по изменению климата ESA за 2015 год ²⁶ путем переклассификации этих территорий как NoData. Также используя набор данных о земном покрове ESA, мы удалили все области, классифицированные как пахотные земли, независимо от того, какая часть присутствует в ячейке (значения = 10, 11, 12, 20, 30 или 42), и городские (т.е. ).Точно так же мы удалили ячейки, содержащие ночные огни, используя композиты ночного диапазона VIIRS день / ночь ⁴⁷ . Для этого мы использовали годовой vcm-orm-ntl за 2015 год с удаленными выбросами и нулевым фоном (без освещения). Любая ячейка с положительным значением яркости считалась антропогенной по своей природе и перестала быть малоэффективной.

Затем мы вырезали площади, используя данные о численности населения и плотности поголовья скота. Данные о населении были получены из набора глобальных данных о населении высокого разрешения LandScan ⁴⁸ за 2015 год, а слой плотности поголовья был получен из Gridded Livestock of the World v.2 за 2006 год ⁴⁹ . Мы объединили домашний скот (козы, овцы и крупный рогатый скот) в единый масштабный Тропический животноводческий комплекс ⁵⁰ . Ни LIA, ни дикая природа ²⁹ явно не исключают людей или домашний скот, но их влияние зависит от продуктивности экосистемы. Более продуктивная среда может поддерживать больше скота или людей, чем территория аналогичного размера в менее продуктивной среде ³⁰ . Кроме того, нет научно согласованного количества людей или домашнего скота, которое может содержать регион до того, как он будет считаться «сильно затронутым» или «управляемым в первую очередь для людей».Поэтому мы изменили масштаб этих наборов данных плотности на Глобальный индекс засушливости ⁵¹ , используя коэффициент умножения 1 для влажных регионов, 2 для сухих субгумидных ландшафтов, 4 для полузасушливых районов, 8 для засушливых регионов и 16 для гиперзасушливые пейзажи. Затем мы переклассифицировали модифицированные наборы данных о населении и животноводстве таким образом, что значения более 16 были классифицированы как значения с невысоким воздействием, а значения менее 16 — как значения с низким воздействием. В этой системе для превышения порога «воздействия» требовалась плотность населения> 16 во влажных регионах, тогда как в гиперзасушливых регионах требовалась только плотность населения> 1 (см. Раздел «Чувствительность в дополнительных материалах»). чтобы изучить влияние этого выбора).Мы выполнили этот процесс отдельно для каждого набора данных о плотности.

Затем мы исключили изменение лесного покрова как потенциальную форму управления ландшафтами человеком. Мы разделили мир на две зоны по биомам (обозначенные цифрой 9): субтропическая и тропическая зона (включая затопленные луга и мангровые заросли) и все остальные. Единственная разница между этими двумя зонами заключалась в применении данных о масштабах пожара. Мы загрузили MODIS collection 6, экстент MCD64A1 Burned Area по всему миру с начала сбора, ноябрь 2000 г., по декабрь 2015 г., используя AppEEARS и инструмент DAAC2Disk из LPDAAC ⁵² .Мы объединили данные за все годы, чтобы создать глобальный растр протяженности выгоревшей площади, чтобы он соответствовал данным об изменении лесного покрова за 2000–2015 годы (Global Forest Watch) ⁵³ . В зоне, не являющейся тропической или субтропической, площадь выгоревших участков часто соответствовала степени исчезновения и роста лесов, что указывает на естественную потерю и возобновление роста лесов из-за лесных пожаров ⁵⁴ . Хотя некоторые пожары в этом регионе имеют антропогенное происхождение, мы предположили, что они не были предшественниками сельского хозяйства или поселений, например, изменения земного покрова.Два набора данных были слегка рассогласованы, поэтому вокруг выгоревших участков был установлен небольшой буфер размером ~ 1,5 км, чтобы лучше охватить изменения в лесах в результате пожаров. Исчезновение лесов могло произойти в год пожара или в течение нескольких лет после пожара, поскольку пожары меньшей интенсивности могут не уничтожить деревья сразу, поэтому данные суммировались и сравнивались по всем годам, а не по годам. Все изменения лесного покрова в пределах забуференной площади гари были признаны естественными. Однако огонь часто используется как инструмент для расчистки земель в субтропических и тропических лесах ⁵⁵ , поэтому мы не использовали протяженность выгоревших площадей для модификации данных об изменении лесного покрова в этих областях.В целом, мы исключили все потери и прирост лесов из потенциальных LIA, за вычетом забуференной площади выгоревшей площади в северной / умеренной зоне, предполагая, что потеря, скорее всего, была вызвана антропогенными причинами, такими как методы ведения лесного хозяйства или переустройство земель ⁵⁴ , и прибыль в первую очередь связано с преобразованием в агролесоводство или плантацию (например, масличная пальма, каучук, Eucalyptus spp ., Pinus taeda ).

Наконец, мы добавили обратно в некоторые охраняемые территории, которые управляются в первую очередь для сохранения биоразнообразия (т.е., не предназначенные в первую очередь для людей), чтобы исправить некоторые известные ошибки уровней входных данных. Например, национальный заповедник Масаи Мара в Кении хорошо защищен от изменения среды обитания, хотя набор данных о земном покрове предполагает, что это пахотные земли от стены до стены. Таким образом, мы добавили охраняемые территории с категориями I – IV МСОП (строго охраняемые территории), которые в настоящее время обозначены на национальном уровне с использованием Всемирной базы данных по охраняемым территориям ⁶ вместе с некоторыми наборами данных по конкретной стране, включая: национальные природные заповедники из Китай ⁵⁶ , официально охраняемые территории A из Южной Африки ⁵⁷ , национальные парки, заповедники и заповедники из Танзании ⁵⁸ , а также охраняемые территории в Соединенных Штатах со статусом программы анализа пробелов 1 или 2 («управляемые в первую очередь для биоразнообразие ») ⁵⁹ .Хотя некоторые охраняемые территории действительно являются «бумажными парками»; в глобальном масштабе строго охраняемые территории имеют гораздо более низкий уровень антропогенного воздействия, чем территории с более разрешительным использованием ⁶⁰ , и имеют более высокое видовое богатство и численность ⁶¹ , чем прилегающие неохраняемые земли.

Мы спроецировали все данные в проекцию Eckert IV с равной площадью, передискретизируя до 1 км ² ячеек из их исходного пространственного разрешения с использованием метода ближайшего соседа (30 угловых секунд для большинства входных данных; дополнительная таблица S6) .Все геопространственные анализы проводились в ArcGIS Desktop 10.5 и ArcGIS Pro (Esri, Redlands, CA).

Метрики LIA

Мы провели несколько сводных статистических данных по полученным LIA. Мы подсчитали количество и размер LIA, а также рассчитали общую протяженность мира с низким уровнем воздействия на основе биома и экорегиона. Мы также выявили частичное совпадение между LIA и охраняемыми территориями, как указано в наборах данных выше.

Проверка

Мы провели проверку с использованием существующего набора данных глобальной проверки с открытым доступом из проекта Human Footprint ²⁵ .Каждый участок был визуально оценен на предмет наличия признаков воздействия человека. Все точки валидации были визуально оценены в соответствии с уровнем различного антропогенного земного покрова и видов деятельности, наблюдаемых на участке 1 км ² . Фоновые спутниковые снимки различались по разрешению и дате, но среднее разрешение изображения составляло 0,5 метра со средним годом сбора данных 2010. Мы использовали только 3114 выборочных участков, оцененных с высокой степенью достоверности, и из них еще 105 были расположены в регионах NoData нашей страны. набор данных (в основном постоянный лед и снег) и исключен.Мы использовали тот же порог, что и Вентер и его коллеги: ¹⁷ , визуальный балл, равный единице, для определения областей человеческого воздействия. Мы сравнили графики 3009 с LIA, чтобы оценить точность. Для измерения точности мы применили статистику Каппа Коэна, меру согласия между двумя наборами категориальных данных, которая учитывает ожидаемое совпадение случайностей.

Фрагментация

Для оценки воздействия антропогенной фрагментации на природную систему нам сначала потребовался базовый уровень фрагментации.Мы рассчитали статистику фрагментации как для исходных данных, так и для текущих LIA, и сравнили их, чтобы определить влияние антропогенной фрагментации на биомы. Мы пересекли LIA с данными о биомах ⁹ , чтобы определить текущие уровни фрагментации среды обитания для каждого биома. Граница биома может разделить смежный LIA на два (или более) участка. Количество и размер пятен рассчитывали для каждого биома. Мы также рассчитали площадь ядра, используя буфер в 1 км от края (например, ^21,27 ), используя Fragstats 4.2 ⁶² . При вычислении темпов глобальной фрагментации мы не пересекали наборы данных фоновой земли или LIA с распределением биомов и, следовательно, получили немного разные итоговые данные по площади. Наконец, мы вычислили евклидово расстояние до края двумя способами. Первый, расстояние до края, смотрел на каждую ячейку в LIA и вычислял ее расстояние до океана или не-LIA ячейки. Результаты пересекались с границами биома, чтобы определить среднее расстояние до края для каждого биома. Второй метод учитывает различия в естественной фрагментации между биомами.Например, мангровые заросли по своей природе неоднородны, и даже если весь участок мангровых зарослей остался LIA, но области за его пределами были изменены, значения расстояния до края меньше, чем для других биомов, поскольку расстояние до края биома невелико. Поэтому, как и в случае с другими статистическими данными, мы рассчитали расстояние до края как по базовым данным, так и после пересечения LIA с биомами, чтобы получить метрику изменений. В этом базовом сценарии расстояние до края было просто расстоянием до края биома. Чтобы рассчитать расстояние до края для LIA, расстояние может быть либо до ячейки, не относящейся к LIA, либо до границы биома / океана.Затем эти два значения сравнивались для выявления изменений. Инструмент Евклидово расстояние до края в ArcGIS преобразует каждую ячейку в центроид перед вычислением расстояния между ними, поэтому в идеале соседние ячейки должны иметь расстояние 1 км (сгруппированы в классе 0–1 км), а соседние по диагонали ячейки имеют расстояние 1,4 км. В обоих случаях мы вычисляем расстояния после удаления камней, льда и внутренних вод, так что расстояния накапливаются в этих ячейках, но не учитываются в расчетах. Мы использовали метод геодезических расчетов, который определяет кратчайшее расстояние между двумя точками земной поверхности на сфероиде, тем самым учитывая кривизну Земли и устраняя эффекты искажения из географических проекций.Этот метод более точен, чем предыдущий анализ глобальной фрагментации, в котором не учитывались методы проекции или измерения расстояния. Этот метод был реализован в ArcGIS Pro 10.2.

Исходный участок земли был установлен как минимальная площадь суши между всеми входными данными, за вычетом воды и вечного снега и льда, наложенного на обновленные распределения биомов за 2017 год ⁹ . Камни и лед от Динерштейна и его коллег ⁹ были сохранены как «тундра», в то время как постоянный снег и лед (вместе с водой) из набора данных о земном покрове ЕКА использовался в качестве маски ²⁶ .Береговые линии различались между различными входными слоями (дополнительная таблица S6). Таким образом, окончательная протяженность суши была минимальной площадью, сопоставимой по всем наборам данных (т. Е. Ячейка становилась NoData, если в каком-либо наборе данных отсутствовали данные). Затем земля пересекалась с информацией о биоме, так что каждая ячейка земли была связана с конкретным биомом. Как и прежде, береговые линии между наборами данных о биоме и суше не совпадали полностью, и поэтому использовалась минимальная совпадающая площадь. Поэтому такой регион, как Гренландия, не считался отдельным островом, состоящим из тундры, а скорее множеством фрагментов тундры, разделенных постоянным снегом и льдом.

Мы признаем, что эта базовая линия является идеализированным и упрощенным пониманием уровней фрагментации, и делаем важное предположение, что базовый ландшафт был полностью неиспользованной первичной растительностью или «слабым воздействием» в этом контексте (аналогично ² ). Однако, как предполагалось в предыдущих публикациях ^2,19,63 , люди изменяли земной покров Земли на протяжении тысячелетий. Мы не используем эти данные (например, HYDE) в качестве базовых, потому что они представляют собой смоделированные наборы данных с неточностями и ошибками, и проще использовать тот же базовый набор данных, который использовался для текущего периода времени, чтобы облегчить сравнение и изменить оригинал.

Тестирование чувствительности

Мы исследовали влияние использования наборов геопространственных данных о дорогах на создание LIA (см. Дополнительный текст 2). В этом сценарии «Зоны очень слабого воздействия» мы использовали тот же процесс и наборы данных, за исключением того, что мы включили все дороги как дополнительное антропогенное воздействие и не масштабировали воздействия по засушливости (т. Е. Сохраняли пороговое значение менее одного человека или домашнего скота. ед. на км ² по всем уровням засушливости). Этот сценарий привел к тому, что только 34% планеты оказались в состоянии очень слабого воздействия (см. Дополнительный текст 2, включая дополнительные рисунки S6, S7, таблицу S7).Биомы, находящиеся под наибольшей угрозой, остались такими же, как и в LIA, хотя при сравнении биомов были некоторые различия в статистике фрагментации. Важно отметить, что тропический влажный лес является единственным биомом с высоким биоразнообразием из пяти биомов, причем некоторые экорегионы имеют> 50% площади в очень слабом воздействии (дополнительный рисунок S7).

Мы отдельно изучили влияние включения наборов данных о населении и плотности домашнего скота, а также с различными коэффициентами масштабирования на степень LIAs и фрагментацию (дополнительный текст 3).В частности, мы исследовали влияние на степень LIA от включения каждого человеческого фактора стресса, используя анализ «исключить один-единственный» (дополнительная таблица S8). Кроме того, мы изучили влияние удаления входных наборов данных о населении и плотности домашнего скота на уровни фрагментации. Используя тот же процесс для определения LIA, но исключая человеческую популяцию или плотность домашнего скота в качестве факторов стресса, 75% мира находится в «модифицированном» состоянии с низким уровнем воздействия. Вообще говоря, влияние на результаты фрагментации такое, как и ожидалось, с увеличением среднего расстояния до края почти для всех биомов, а также для некоторых биомов с большим выпасом скота (например.g., пастбища умеренного пояса) более подвержены влиянию, чем другие (например, тундра) (дополнительная таблица S9 и рис. S8). В связи с этим мы также изучили влияние различных факторов масштабирования засушливости на определение LIA (дополнительная таблица S10). Таким образом, результаты этих тестов показали, что идентификация LIA наиболее чувствительна к включению данных о плотности поголовья и выбору масштабирования засушливости; однако, с точки зрения воздействия на фрагментацию, порядок биомов от самого короткого до самого длинного среднего расстояния до края довольно стабилен в различных примерах.

Наконец, скорость фрагментации также зависит от правил смежности. Мы использовали правило смежности с 4 ячейками (а не с 8 ячейками) для всех анализов, поскольку оно было более консервативным. Следовательно, клетки, соприкасающиеся только по диагонали, рассматривались как два отдельных участка. Мы рассмотрели, как изменились результаты при использовании правила смежности с 8 ячейками (дополнительная таблица S11). Изменение правила смежности с 4 на 8 ячеек привело к уменьшению общего количества патчей как в базовых параметрах, так и в настройках LIA, но для большинства биомов привело к большему процентному увеличению количества патчей между базовым уровнем и LIA.Хотя результаты действительно различались по биомам и статистике фрагментации патчей, ранжирование биомов по угрозам не изменилось.

Границы | Местные антропогенные воздействия нарушают взаимосвязь между скоплениями бентосных рифов и экологическими предикторами

Введение

Люди стали доминирующей силой планетарных изменений (Steffen et al., 2007). Экосистемы во всем мире коренным образом меняются под воздействием изменения климата на разнообразном фоне местных антропогенных факторов стресса.Наша способность надежно прогнозировать будущую конфигурацию затронутых экосистем требует глубокого понимания взаимодействий между этими различными типами стрессоров (Williams et al., 2019). Все больше данных указывает на то, что экосистемы реорганизуются или гомогенизируются в стрессоустойчивые или оппортунистические сообщества, что приводит к появлению новых систем, которые отличаются от своего предыдущего состояния с точки зрения их доминирующих составляющих (Graham et al., 2014; Morse et al., 2014). Количественная оценка экологической реорганизации в широком масштабе остается сложной задачей из-за грубого таксономического разрешения, присущего большим наборам данных, которые необходимы для решения этой темы.Тем не менее, это явление может существенно изменить отношения системы с различными факторами, связанными с окружающей средой и изменением климата (Côté and Darling, 2010; Williams G.J. et al., 2015). Таким образом, понимание того, какую роль локальные антропогенные воздействия играют в стимулировании экологической реорганизации и изменении взаимоотношений системы с ее биофизической средой, имеет решающее значение для улучшения прогнозных моделей и информирования местного руководства (Robinson et al., 2018; Jouffray et al., 2019; Henderson et al. , 2020).

Врожденное высокое биоразнообразие и наличие множества стрессоров, действующих в локальном и глобальном масштабе, делают тропические коралловые рифы уникальной системой для изучения того, как локальные антропогенные воздействия влияют на экологические состояния (Hoegh-Guldberg et al., 2007; Ban et al., 2014; Норстрём и др., 2016; Дарлинг и др., 2019). На местном уровне быстро расширяющееся развитие прибрежных районов, сброс сточных вод и методы ведения сельского хозяйства снижают качество воды, в то время как модернизация рыболовных снастей и ускоренный доступ к рынкам способствуют чрезмерной эксплуатации прибрежных рыбных ресурсов (Fabricius et al., 2005; Brewer et al., 2012; Гамильтон и др., 2012). В глобальном масштабе интенсивность и частота тепловых аномалий, необычных погодных условий и разрушительных штормов возрастают (Gattuso et al., 2015; van Hooidonk et al., 2016; IPCC, 2019), а окна восстановления между стрессовыми событиями сужаются (Riegl et al., 2013; Hughes et al., 2018). Продуктивность и предоставление экосистемных услуг (например, Woodhead et al., 2019) бентосных сообществ коралловых рифов различаются в зависимости от их состава (Ferrario et al., 2014; Rogers et al., 2018), что подчеркивает важность количественной оценки того, как сообщества подвержены глобальным изменениям. Широко распространенные негативные последствия стрессоров, связанных с изменением климата, относительно хорошо изучены.Однако, несмотря на то, что более половины коралловых рифов мира расположены в пределах 30 минут пути от человеческих популяций (Maire et al., 2016), роль местных стрессоров остается в некоторой степени спорной. Эти местные факторы стресса могут сильно различаться по своей интенсивности в зависимости от присущих факторов, таких как плотность населения и уровень эксплуатации или зависимости от морских ресурсов.

Более высокая плотность населения была связана с сокращением биомассы рифовых рыб и кораллового покрова, а также с увеличением мясистого (дернового и макро) водорослевого покрова (Sandin et al., 2008; Уильямс И.Д. et al., 2015; Heenan et al., 2016; Смит и др., 2016). Однако грубое таксономическое разрешение (присущее крупномасштабным наборам данных) может привести к выводу об отсутствии связи между локальными стрессорами и состоянием рифов (например, Bruno and Valdivia, 2016). Это может быть особой проблемой в таких регионах, как тропическая часть Тихого океана, где разнообразие видов исключительно велико и мясистые макроводоросли, часто называемые основными альтернативными организмами на деградированных рифах, не играют такой доминирующей роли в динамике бентоса по сравнению, например, с Карибский регион (Рофф и Мамби, 2012).Кроме того, рифы все чаще находятся в частично деградированном состоянии между различными режимами (Mumby, 2017), вероятно, подвергаясь экологической гомогенизации в результате неслучайного удаления видов с определенными чертами в ответ на факторы окружающей среды (McWilliam et al., 2020) . В этом случае коралловый покров может оставаться умеренным, но включает менее разнообразное сообщество стрессоустойчивых и оппортунистических типов (Côté and Darling, 2010; van Woesik et al., 2011; Riegl et al., 2013).Экологическая гомогенизация прослеживается во всех типах местообитаний рифов: прибрежные рифы, которые естественным образом подвержены воздействию более сложной окружающей среды (например, с точки зрения света, температуры и поступления отложений), благоприятствуют меньшему количеству видов стрессоустойчивых кораллов по сравнению с близлежащими внешними рифами. среды обитания (Rogers, 1990; Browne et al., 2013; Williams et al., 2013; Schoepf et al., 2015; Morgan et al., 2016).

Недавнее исследование продемонстрировало, что, хотя температура поверхности моря (ТПМ), концентрация хлорофилла и энергия волн имеют сильную силу в прогнозировании бентосных сообществ на удаленных рифах, эта предсказательная сила теряется или взаимосвязи коренным образом изменяются на рифах, более близких к человеческим популяциям (Уильямс Г. .J. et al., 2015). Принимая во внимание доминирующую роль человека в формировании экосистем, факторы, связанные с местными антропогенными воздействиями, могли обогнать биофизические факторы в структурировании этих измененных рифов. Также было высказано предположение, что реорганизация коралловых сообществ, устойчивых к стрессу, может повысить устойчивость к изменению климата, предполагая совместную толерантность между местными стрессорами и факторами стресса, связанными с изменением климата (Côté and Darling, 2010), в соответствии с концепцией «внутренней устойчивости». ”(Дарлинг и Коте, 2018).Действительно, богатство кораллов не означает более высокой устойчивости к нарушениям (Zhang et al., 2014). Лучшее понимание и учет роли, которую местные антропогенные воздействия играют в формировании бентосных сообществ и их взаимоотношений с факторами окружающей среды, важны для разработки теорий, планирования экспериментов, установления исходных показателей, информирования руководства, а также для оптимизации крупномасштабных пространственных прогнозных моделей для коралловых рифов. фьючерсы.

Здесь мы исследуем, как местные антропогенные воздействия влияют на бентические сообщества коралловых рифов в тропической части Тихого океана.Мы начинаем с классификации 62 островных участков на два уровня местного антропогенного воздействия (низкий и высокий), используя установленный порог плотности населения, полученный в результате предыдущей работы (например, D’agata et al., 2014). Затем мы спрашиваем, влияет ли уровень местного антропогенного воздействия на структуру бентического сообщества или на взаимосвязь между структурой бентического сообщества и пространственно-физическими объяснительными факторами. Наконец, мы исследуем относительную роль десяти биофизических параметров как движущих сил структуры бентического сообщества в условиях слабого или сильного местного антропогенного воздействия.Мы предположили, что структура бентического сообщества будет больше связана с пространственно-физическими факторами на рифах, подверженных слабому локальному антропогенному воздействию, по сравнению с рифами с высоким локальным антропогенным воздействием, где, как мы ожидаем, антропогенные факторы станут более доминирующими. Такой подход позволил нам развить открытия Williams G.J. и другие. (2015), проверяя, обнаруживается ли разделение между рифами и биофизическими движущими силами в присутствии людей между различными уровнями местного антропогенного воздействия.

Материалы и методы

Район исследования и план выборки

Это исследование основано на работе Williams G.J. и другие. (2015), более подробно оценив, как плотность местного населения, а не присутствие / отсутствие человека, потенциально разделяет взаимосвязь между рифовым бентосом и более крупномасштабными факторами окружающей среды. Для этого мы использовали крупномасштабный набор данных, который уникален тем, что содержит как экологические (рыба и бентос), так и социально-экономические данные на уровне участка (в частности, плотность населения на площадь рифа на уровне участка), которые отсутствуют в других данных. наборы данных, основанные на глобальных социально-экономических оценках плотности населения, или, в некоторых случаях, на обследованиях на районном уровне.Рыба и бентические сообщества на 62 рифах в 17 различных тихоокеанских островных странах и территориях были исследованы один раз в период с 2003 по 2008 год (см. Дополнительный рисунок 1 для карты) в рамках Тихоокеанской региональной программы развития океанического и прибрежного рыболовства (PROCFish / C / CoFish) в рамках под эгидой Тихоокеанского сообщества (SPC). Важно отметить, что все рифы находились в непосредственной близости от прибрежных человеческих сообществ и использовались ими в широком диапазоне интенсивности (например, относительная плотность населения варьировалась от 1.От 3 до 1705 человек км ^–2 риф). Историю нарушений на площадке, даты отбора проб и подробную методологию отбора проб см. В дополнительной таблице 1 и в Pinca et al. (2010). Хотя важно признать, что программа отбора проб изначально не была разработана таким образом, чтобы решать макроэкологические вопросы или агрегировать за пределами уровня штата / территории, мы сделали все возможное, чтобы учесть недостатки в дизайне, включив дополнительную информацию, такую ​​как предвзятость наблюдателя. (см. раздел «Анализ данных» для получения подробной информации о включенных параметрах окружающей среды).Более того, хотя данные могут не соответствовать текущему сценарию, для данного исследования важны тенденции. Соответственно, мы уверены, что, несмотря на некоторые неизбежные компромиссы, это дало нам наилучший возможный набор данных для изучения влияния плотности населения в конкретных местах.

Полевые исследования

Подводные съемки охватывали внешние (передние) рифы, в среднем на каждом участке было измерено девять ( n = 3–47) совместных 50-метровых разрезов рыба-бентос. Данные трансекта были объединены в пределах каждого участка.Сообщества рифовых рыб были измерены с использованием метода подводной визуальной переписи с переменным расстоянием вдоль разрезов (описанный в Labrosse et al., 2002). Данные о численности и размере были записаны на уровне видов для травоядных рыб. Подсчеты были преобразованы в биомассу (г м ^–2 ) на основе установленных соотношений длины и веса (Kulbicki et al., 2005). Данные о бентосном покрове были получены с использованием средне-масштабного подхода, описанного Clua et al. (2006). Этот метод основан на полуколичественном описании десяти квадратов по 25 м ² (5 × 5 м), заложенных на каждой стороне 50-метрового разреза (т.е., 20 квадратов повторности / 500 м ( ² на трансекту). Геодезисты сначала зарегистрировали абиотические и живые коралловые субстраты, то есть песок, щебень, каменистые плиты, валуны и твердые кораллы — живые, обесцвеченные и давно мертвые, причем живые кораллы были разделены на широкие морфологии (например, ветвящиеся, покрытые коркой, массивные). Каждый компонент был быстро оценен с использованием полуколичественной шкалы от 0 до 100% на квадрат с шагом 5%. Во-вторых, бентосные группы (например, макроводоросли, включая кальцинированные и мясистые типы, дерновые водоросли, корковые кораллиновые водоросли [CCA], губки, цианобактерии), растущие на абиотическом субстрате, таком как давно мертвые кораллы, регистрировались с использованием той же полуколичественной шкалы (Таблица 1).

Таблица 1. Бентические переменные, включенные в модели, и их диапазоны.

Промысловые участки были первоначально очерчены на основе информации, предоставленной местными рыбаками, и количественно оценены на основе спутниковых интерпретаций (аналогично методам, описанным в Close and Hall, 2006; Léopold et al., 2014). Общая площадь рифов (км ² ) в пределах каждого промыслового участка была затем получена из площадей рифов, количественно оцененных в рамках Проекта картирования коралловых рифов тысячелетия на основе спутниковых изображений (Andréfouët et al., 2006). Социально-экономические оценки определили общую численность населения в сообществах, имеющих доступ к промысловому участку, что позволило произвести последующий расчет численности населения по отношению к площади рифа (называемой «относительной плотностью населения»). Уловы рыбы для каждого участка, определенные из интервью с рыбаками, были экстраполированы на общий улов рыбы в год на площадь рифа («относительное промысловое давление») (см. Pinca et al., 2010).

Анализ данных

Переменные ответа

В качестве переменных отклика мы выбрали основные бентические группы (т.е., со средним составом> 10% бентосного сообщества): мертвые кораллы (включая давно мертвые кораллы, щебень, валуны и мостовую), живые твердые кораллы и группы водорослей (дифференцирующие дерновые водоросли, макроводоросли и CCA). Мы также оценили пропорциональную представленность (в сообществе живых твердых кораллов) трех наиболее часто наблюдаемых морфологических групп: ветвящихся, инкрустирующих и массивных морфологий. Тесты на парные отношения ( функция corvif — Zuur et al., 2009) не выявили коллинеарности среди переменных ответа (корреляция; R ² <0.5). В таблице 1 представлен обзор бентических переменных и их диапазонов.

Предикторы модели

Нам нужно было сделать разумный выбор, как определить участки с низкой или высокой ударной нагрузкой. Вместо того, чтобы выбирать совершенно произвольный порог, мы выбрали тот, который был основан на предыдущих выводах D’agata et al. (2014) — используя усиленные деревья регрессии для того же набора данных, авторы определили 25 человек км ^–2 рифов как порог, после которого таксономическое разнообразие рыб-попугаев значительно снизилось.Затем мы провели анализ чувствительности, чтобы продемонстрировать надежность наших результатов (см. Раздел «Предположения и тесты чувствительности»). Чтобы сравнить рифы, подверженные различным режимам возмущения, мы разделили все участки на категории с низким (т. Е. <25 чел. Км ^–2 риф; n = 29) и высоким (т. Е.> 25 чел. Км ^–2 риф; n = 33) местное антропогенное воздействие. Относительная плотность населения коррелирует с относительной эксплуатацией, то есть относительная плотность населения коллинеарна ( R ² = 0.8) с промысловым давлением (тонны рыбы км ^–2 рифовый год ^–1 ; Таблица 2). Этот порог также был медианной точкой и позволял выбирать одинаковые размеры выборки для каждого уровня воздействия (см. Дополнительный рисунок 2). Относительная плотность населения также показала слабую положительную корреляцию с рыночной силой — индекс, объединяющий размер населения близлежащих населенных пунктов и их доступность к рифам (Cinner and Maire, 2018; Cinner et al., 2018). Однако мы решили основывать наше исследование на относительной плотности населения, поскольку у нас были уникальные данные на уровне участков, и мы видим, что этот показатель более напрямую связан с бентосными сообществами с точки зрения количества сточных вод, зависящих от плотности населения, и сельскохозяйственных стоков в дополнение к средствам существования. и кустарное рыболовство.

Таблица 2. Описание и диапазоны предсказателей на внешних рифах.

Выбранные биофизические предикторы включали множество факторов, которые были либо собраны во время полевых исследований, либо извлечены из общедоступных хранилищ данных (Таблица 2). Из-за присущих коралловым рифам различий в широтном масштабе (например, Hughes et al., 1999; Harriott and Banks, 2002) широта выражалась в градусах расстояния от экватора без различия между севером и югом (0–23.9 °). Данные о градусах отопительных недель (ГВС) были извлечены из базы данных тепловых аномалий коралловых рифов NOAA (CoRTAD, версия 4 — Casey et al., 2012). Воздействие штормов было определено количественно по данным NOAA IBTrACS-WMO (Knapp et al., 2010a, b) в ArcMAP 10.4 (ESRI, 2011), где количество штормов (категории 1–5 по шкале ураганов Саффира-Симпсона), проходящих в пределах Радиус каждого участка составлял 50 км (проекция Бермана). Данные о воздействии штормов и ГВС были ограничены 12 годами до даты исследования каждого соответствующего участка, исходя из предположения, что удаленные рифы могут оправиться от острых нарушений в течение этого периода времени (Sheppard et al., 2008; Gilmour et al., 2013). Глубина рифа, оцененная во время полевых исследований, была усреднена по всем трансектам на каждом участке. Рельеф острова относится к геоморфологии каждого участка и был разделен на три категории: атолл, низкорасположенный остров и высокий остров на основе доступной информации (см. Дополнительную таблицу 1 для ссылок) и знаний авторов. Рельеф острова был включен в качестве предиктора из-за его известного влияния на бентосные сообщества коралловых рифов и рыбные сообщества (Donaldson, 2002; Houk et al., 2015).Растительноядные рыбы из выбранных семейств (например, за исключением травоядных стрекоз), встреченные во время визуальных наблюдений, были классифицированы по функциональным группам в соответствии с Heenan et al. (2016) (см. Дополнительную таблицу 2). Затем в качестве предикторов были включены биомассы (г м ^–2 ) следующих функциональных групп: обозреватели, травоядные животные, детритофаги, скребки и небольшие экскаваторы, а также большие экскаваторы и биоэродеры. Рыночная гравитация (Cinner and Maire, 2018) была извлечена для каждого сайта в QGIS (QGIS Development Team, 2019) и была включена в качестве непрерывного предсказателя.

Перед подгонкой модели парные графики были оценены на предмет коллинеарности между членами модели. Сильная коллинеарность ( R ² > −0,9) между широтой и ГВС препятствовала их совместному включению в последующие модели, и, следовательно, широта была выбрана из-за ее полного набора данных по рифам (данные ГВС ограничены n = 55 участками) . Затем была протестирована мультиколлинеарность с использованием функции обобщенного коэффициента инфляции дисперсии ( GVIF ) ( автомобиль пакет — Fox и Weisberg, 2019), где значения> 3 предполагают коллинеарность; в результате долгота была исключена из всех моделей, а совместное включение браузеров и скреперов было запрещено (т.е., отдельные наиболее подходящие модели (см. раздел «Статистические модели» — были ограничены, чтобы содержать только одну или другую).

Статистические модели

Все статистические анализы были выполнены в R версии 3.6.1 (R Development Core Team, 2019). Различия в структуре бентосных сообществ между рифами, подвергавшимися низкому и высокому локальному антропогенному воздействию, были протестированы с использованием теста t с соответствующими структурами дисперсии в зависимости от однородности результатов теста дисперсии. Из-за расхождений инспекторов в регистрации водорослевого покрова дерна, мы создали случайный эффект ( bias_score ), который будет включен в модели водорослей дерна (подробности см. На дополнительном рисунке 3).По другим бентическим группам не было очевидных расхождений, связанных с обследованием (см. Дополнительный рисунок 3). Таким образом, чтобы проверить, как водорослевое покрытие дерна различается на двух локальных уровнях воздействия человека, мы использовали линейную модель смешанных эффектов, включающую bias_score в качестве случайного эффекта. Все описанные здесь модели были запущены отдельно для участков, предопределенных как подверженные либо слабому, либо сильному локальному антропогенному воздействию, для явного тестирования на разделение абиотических и биотических предикторов при различных режимах возмущений.

Чтобы проверить, влияет ли уровень местного антропогенного воздействия на взаимосвязь между структурой бентосного сообщества и пространственно-физическими объяснительными факторами, мы разработали пространственно-физическую модель (т. Е. Сосредоточив внимание только на пространственных и физических предикторах), которая включала воздействие шторма, глубину рифа и т. Д. широта и островной рельеф. Чтобы учесть нелинейные отношения между переменными отклика и предикторами, мы применили обобщенные аддитивные модели смешанных эффектов (GAMM) с использованием пакетов gamm4 (Wood and Scheipl, 2014) и lme4 .Чтобы учесть возможную пространственную автокорреляцию, десять уникальных островных кластеров ( кластер ) были идентифицированы и включены в модели как случайный эффект (подробности см. На дополнительном рисунке 4). Для моделей дерновых водорослей bias_score был дополнительно включен как случайный эффект. Чтобы избежать переобучения, количество узлов в моделях было ограничено четырьмя. Мы сохранили скорректированные значения — R ² (Adj- R ² ) из выходных данных модели, чтобы количественно оценить объяснительную силу каждой модели.Adj- R ^{Затем было проведено сравнение 2} значений для каждой ответной переменной (парными тестами t ) для проверки общих различий в характеристиках модели при объяснении структуры бентосных сообществ при двух локальных уровнях воздействия человека.

Наконец, чтобы изучить относительную роль десяти биофизических параметров как предикторов структуры бентосных сообществ в условиях слабого и сильного локального антропогенного воздействия, мы применили методы выбора модели с использованием пакета MuMIn (Barton, 2016).Исходя из исходной модели, содержащей десять биофизических предикторов (т.е. включенных в пространственно-физическую модель, а также биомассу функциональных групп растительноядных рыб и рыночную гравитацию — см. Таблицу 2), функция земснаряда использовалась для запуска всех возможных комбинаций предикторов и ранжируйте модели от лучших к худшим в зависимости от веса Акаике. Функция также возвращает значение от 0 до 1 для каждого предиктора, которое отражает его относительную важность (RI), представляя общий вес Акаике всех моделей, содержащих этот предиктор (т.е.е., более высокие значения соответствуют большему RI). Выходные модели ограничивались включением максимум четырех предикторов. Один образец (Ниуэ) был исключен из процедуры выбора модели из-за отсутствия данных о рыночной плотности (т. Е. n = 61). Выбор модели проводился отдельно для участков с низким и высоким уровнем местного антропогенного воздействия, и все модели включали функцию оболочки uGamm , позволяющую включать случайные эффекты в соответствии с конструкциями пространственно-физических моделей.Для оценки несоответствий между бентическими сообществами, подверженными различным локальным уровням антропогенного воздействия, мы сохранили наиболее подходящие структуры модели (т. Е. Все предикторы, включенные в модели с весом Акаике> 0,05) для каждой переменной реакции бентоса, а также RI отдельных предикторов. .

Допущения и тесты чувствительности

Все ответные переменные были преобразованы в логит (подходит для процентных данных — Warton and Hui, 2011) с использованием пакета car , после корректировки с использованием минимального значения каждой соответствующей переменной> 0.Все предикторы модели были стандартизированы (баллы z ), чтобы можно было проводить сравнения между предикторами с сильно различающимися величинами эффекта и числовыми значениями (Zuur et al., 2009). Остатки модели были проверены на нарушение допущений модели с помощью функции gam.check (см. Дополнительный рисунок 5). В рамках анализа чувствительности были дополнительно запущены пространственно-физические модели с использованием ± 5 и ± 10 человек на км ^–2 рифов в качестве порогового значения, от которого можно было классифицировать «низкие» и «высокие» места столкновения с наблюдаемыми согласованными результатами (см. Дополнительная таблица 3).Кроме того, мы повторили то же самое для ряда пороговых значений, основанных на плотности населения относительно внешней площади рифа (в отличие от всей площади рифа), снова с устойчивыми результатами (см. Дополнительную таблицу 4).

Результаты

Бентосные скопления в условиях контрастного местного антропогенного воздействия

Бентические сообщества, подверженные сильному локальному антропогенному воздействию, были связаны с более низким уровнем живого твердого кораллового покрова (-9,2% среднее абсолютное покрытие; t -тест: p = 0,002; рисунок 1A).Однако относительный вклад кораллов различной морфологии в сообщество живых твердых кораллов существенно не отличался от местного уровня воздействия человека (рис. 1B). Единственной группой водорослей, которая значительно различалась в зависимости от местного уровня воздействия, были торфяные водоросли, которые были выше при сильном местном антропогенном воздействии (+ 10,7% среднее абсолютное покрытие; линейная модель смешанных эффектов: p = 0,015; Рисунок 1C).

Рис. 1. Коробчатые диаграммы , детализирующие (A) бентосный покров (%) типов субстратов (слева направо; живой твердый коралл, мертвый твердый коралл), (B) относительная доля (%) трех наиболее доминирующие морфологии в сообществе живых твердых кораллов (ветвление, корка, массив) и (C) бентосный покров (%) различных групп водорослей (CCA, макроводоросли, дерновые водоросли) на участках с низким или высоким локальным ударов.* Укажите значимые различия ( p <0,05) в охвате соответствующей бентосной переменной между локальными уровнями воздействия согласно двухвыборочным тестам t или для дерновых водорослей согласно линейным моделям смешанного эффекта, включающим bias_score в качестве случайного эффект (см. раздел «Предикторы модели»).

Прогнозируемая сила пространственно-физической модели

Предварительно определенная пространственно-физическая модель продемонстрировала относительно высокую мощность в объяснении вариативности бентосных сообществ на участках с низким локальным антропогенным воздействием (среднее значение Adj- R ² ± SE; 0.35 ± 0,09; Рисунок 2), но производительность модели была серьезно снижена, когда местное антропогенное воздействие было высоким (0,10 ± 0,04; парный t -тест: p = 0,01). Если рассматривать только типы субстратов и доминирующие морфологические группы (т.е. без групп водорослей), средний скорректированный R ² для участков с низким локальным антропогенным воздействием увеличивается до 0,44 ± 0,06, но остается неизменным на участках с высоким локальным антропогенным воздействием. Когда местное антропогенное воздействие было низким, пространственно-физические предикторы объясняли высокую долю дисперсии живых твердых кораллов (Adj- R ² = 0.52) и макроводоросли (Adj- R ² = 0,59) покрывают, а также относительный вклад ветвления (Adj- R ² = 0,64) и массивности (Adj- R ² = 0,50) морфология кораллов. И наоборот, эти переменные постоянно плохо объяснялись, когда местное антропогенное воздействие было высоким (Adj- R ² = 0,00, 0,26, 0,17, 0,10, соответственно). Эта модель не объяснила никаких различий в количестве дерновых водорослей для рифов на любом из локальных уровней воздействия человека.Существенные различия в силе пространственно-физической модели в объяснении дисперсии бентосных сообществ между «низкими» и «высокими» участками воздействия оставались неизменными, когда порог был перемещен на ± 5 и 10 чел. Км ^–2 риф (т. Е. Парные т. -тест: p <0,05; дополнительная таблица 3).

Рис. 2. Объясняющая сила (Adj- R ² ) пространственно-физической модели (включая предикторы воздействия шторма, глубины рифов, широты и рельефа острова) в прогнозировании индивидуальных реакций бентоса (живые твердые кораллы, мертвые твердые кораллы, доля ветвящихся, покрытых коркой и массивных морфологий, а также покрытие групп водорослей CCA, макроводорослей и дерновых водорослей).Полосы отсутствуют там, где значение Adj- R ² = 0.

Относительная важность предсказателей

Наиболее подходящие модели, адаптированные для каждой отдельной бентической переменной, содержали совершенно разные предикторы в зависимости от уровня местного антропогенного воздействия (рис. 3A). Двумя предикторами, в которых расхождения были наиболее очевидны, были воздействие штормов и биомасса травоядных животных, которые были выбраны только для наиболее подходящих моделей на участках с низким и высоким локальным антропогенным воздействием, соответственно.Точно так же глубина рифа была выбрана как часть наиболее подходящих моделей для большего количества переменных отклика (живые твердые кораллы, морфология ветвления и макроводоросли) на участках с низким локальным антропогенным воздействием. Дальнейшие расхождения по двум уровням местного антропогенного воздействия были выявлены путем сравнения среднего RI каждого предиктора (рисунки 3B, C), поскольку тенденции RI для предикторов почти менялись между местами с низким и высоким локальным воздействием человека. На участках с низким локальным антропогенным воздействием индивидуальными предикторами с самым высоким RI для объяснения бентических сообществ были подверженность штормам, биомасса скребков и рельеф острова, за которыми следовала глубина рифа (рис. 3B).Напротив, помимо островного рельефа, который в среднем был наиболее важным предиктором, воздействие штормов, биомасса скребков и глубина рифов были среди наименее важных предикторов, когда местное антропогенное воздействие было высоким (рис. 3C). Для бентосных сообществ, подверженных сильному локальному антропогенному воздействию, биомасса травоядных, детритофагов и браузеров, а также рыночная гравитация считаются наиболее важными предикторами структуры бентического сообщества.

Рисунок 3. (A) Результат процедур выбора модели: цветные прямоугольники показывают, что предиктор был выбран для наиболее подходящих моделей (т.е.е., те, у которых вес Акаике> 0,05) на участках, подверженных низким и / или высоким уровням местных воздействий. Общая средняя относительная важность каждого предиктора (RI — на основе общего веса Акаике всех моделей, включая этот предиктор) в объяснении переменных реакции бентоса показана отдельно для участков, подверженных (B) низкой и (C) высокой локальной ударов. Примечание: хотя выбор модели был ограничен четырьмя предикторами на модель, все предикторы включены в модели с весом Акаике> 0.05 показаны, что означает, что в пределах одного уровня воздействия для переменной отклика может быть показано более четырех предикторов. Выходные данные для наиболее подходящих моделей приведены в дополнительной таблице 5.

Индивидуальные отношения наиболее подходящих предикторов для каждой переменной отклика дополнительно подчеркнули несоответствия между бентическими сообществами и предикторами окружающей среды, обусловленные локальным антропогенным воздействием (для всех графиков см. Дополнительный рисунок 6). Яркий пример этого несоответствия можно увидеть в изменениях состава кораллов с увеличением воздействия штормов.Хотя живой твердый коралловый покров оставался не связанным с воздействием штормов при обоих локальных уровнях воздействия человека (рис. 4A), морфологический состав тесно коррелировал с воздействием шторма на участках, где местное воздействие человека было низким (рис. 4B – D). В частности, с увеличением экспозиции урагана относительная доля морфологий ветвления значительно уменьшилась (Рисунок 4B), в то время как корковые (Рисунок 4C) и массивные (Рисунок 4D) морфологии увеличились. На участках с сильным локальным антропогенным воздействием морфологических изменений в результате воздействия штормов не наблюдалось.Хотя эти отношения, по-видимому, в первую очередь обусловлены несколькими точками на более высоком уровне воздействия шторма, они оставались неизменными, когда все рифы, подвергшиеся воздействию> 10 штормов, были исключены из анализа, т. Е. Значимыми в местах «низкого» воздействия (ветвящийся коралл , стр. = 0,02; покрывающий корку коралл p = 0,02; массивный коралл p = 0,03), незначительный в местах «сильного» воздействия (все морфологические формы роста p > 0,05), и нет связи для любого уровня воздействия для всего живого твердого коралла крышка ( p > 0.05).

Рис. 4. Более гладкие графики нормализованных остатков из обобщенных аддитивных моделей с 95% доверительными интервалами (заштрихованные области), чтобы проиллюстрировать расхождения в отношениях ответ-предсказатель между локальными уровнями воздействия, на примере воздействия шторма. Графики представляют объяснительную силу воздействия шторма при прогнозировании (A) живых твердых коралловых покровов и доли (B) ветвлений, (C) инкрустации и (D) массивных морфологий, разделенных на участки с низким или сильным локальным воздействием.Обратитесь к дополнительному рисунку 6, на котором показаны все графики реакции предиктора из наиболее подходящих моделей.

Обсуждение

В условиях роста факторов стресса, связанных с изменением климата, и местного антропогенного влияния (Burke et al., 2011; Gattuso et al., 2015; IPCC, 2019) для исследователей и специалистов по планированию особенно важно максимизировать способность моделей прогнозировать будущее экосистемы. чтобы позволить реализовать соответствующие стратегии смягчения последствий. Это исследование показывает, что необходимо учитывать роль местных антропогенных воздействий в изменении экологических сообществ коралловых рифов и их реакцию на факторы окружающей среды.Результаты показали, что локальные антропогенные воздействия повлияли как на структуру бентического сообщества, так и на отношения с биофизическими предикторами. В частности, модели, основанные на пространственно-физических предикторах (т. Е. Глубине рифов, широте, подверженности штормам и рельефу), продемонстрировали высокую эффективность при объяснении бентосных сообществ при слабом локальном антропогенном воздействии, но были сильно скомпрометированы там, где местное антропогенное воздействие было высоким. Важно отметить, что эти результаты остались схожими, когда наш порог антропогенного воздействия, основанный на предыдущей работе, был уменьшен или увеличен в рамках анализа чувствительности.Увеличение поступления сточных вод, сельскохозяйственных стоков и осаждения — это потенциальные изменения, связанные с увеличением плотности населения, которые снижают качество воды и влияют на бентические сообщества (Fabricius, 2005; Fabricius et al., 2005; Ford et al., 2017). Кроме того, по мере того, как рыболовство удаляет биомассу функционально важных видов рыб, важный нисходящий контроль над некоторыми бентосными организмами теряется (Bellwood et al., 2004). Эти локализованные антропогенные воздействия могут гомогенизировать бентические сообщества за счет экологической реорганизации, благоприятствующей толерантным таксонам (Darling et al., 2019). Наши результаты показывают, что эта гомогенизация может происходить на рифах островов Тихого океана, которые подвергаются локальному антропогенному воздействию, что приводит к новым системам, которые принципиально иначе и непредсказуемо реагируют на факторы окружающей среды по сравнению с рифами, менее подверженными влиянию человека (Williams GJ et al., 2015). . В свою очередь, мы ожидаем, что местное антропогенное воздействие повлияет на реакцию коралловых рифов на стрессоры, связанные с изменением климата, и что рифы, расположенные близко к человеческому населению, потребуют контекстно-зависимых подходов к управлению для максимизации их будущей устойчивости и связанных с ними важнейших экосистемных услуг (Moberg and Folke , 1999).

Результаты подчеркивают различия в сообществах бентоса, которые существуют среди рифов островов Тихого океана, подверженных различным уровням местного антропогенного воздействия. Бентические сообщества не ограничивались отдельными режимами, в которых преобладали твердые кораллы или макроводоросли, что подтверждает предыдущие исследования в Тихом океане (Bruno et al., 2009; Albert et al., 2012; Jouffray et al., 2015, 2019; Smith et al. , 2016). Фактически, макроводоросли были наименее распространенными из всех групп водорослей, а торфяные водоросли и CCA более заметны на этих внешних рифах.Рифы на участках с более высоким локальным антропогенным воздействием содержат значительно больше дерновых водорослей и меньше живых твердых кораллов. Обильные и разнообразные сообщества внешних коралловых рифов (например, Ellis et al., 2017), вероятно, сохранили чувствительные виды, что способствует измеримым различиям (то есть сокращению живого твердого кораллового покрова) в условиях более сильного местного антропогенного воздействия. Более высокий охват дерновыми водорослями на участках с более локальным антропогенным воздействием является дополнительным доказательством того, что дерновые водоросли могут стать доминирующей бентосной группой на деградированных рифах тихоокеанских островов (Jouffray et al., 2015; Смит и др., 2016; Теббетт и Беллвуд, 2019). Это может контрастировать с системами коралловых рифов в Карибском бассейне, где макроводоросли, естественно, играют более доминирующую роль (Roff and Mumby, 2012). Кроме того, сигнал о локальном воздействии человека мог быть обнаружен, если бы данные разделили макроводоросли на мясистые / фрондозные и кальцифицированные (например, Smith et al., 2016; Cannon et al., 2019). Об аналогичной связи между размером человеческой популяции, твердым коралловым покровом и дерновыми водорослями также недавно сообщалось с участков в Индийском океане (Brown et al., 2017).

Пространственно-физические модели были слабыми в объяснении изменчивости бентосных сообществ, подверженных относительно большему количеству локальных антропогенных воздействий. На этих участках выбор модели показал, что в основном местные биотические средства контроля или экологические особенности, такие как биомасса рыбы и рыночная плотность, имеют наивысший RI. Эти результаты свидетельствуют о том, что рифы, измененные хроническим локальным воздействием человека, становятся независимыми от пространственно-физических факторов (Williams G.J. et al., 2015) и становятся более связанными с факторами, связанными с деятельностью человека (например,g., рыночная плотность) или местные экологические характеристики (например, биомасса функциональных групп рыб). Интересно, что этот результат контрастирует с недавними открытиями Robinson et al. (2018), которые не обнаружили разделения на обитаемых и необитаемых рифах. Наши разные результаты для разделения могут быть частично объяснены Робинсоном и др. (2018) комбинируя (i) твердые кораллы и CCA, и (ii) мясистые макроводоросли и дерновые водоросли, каждый из которых, как мы обнаружили, проявляет различную реакцию на локальные воздействия (т.е. при более высоком локальном воздействии твердый коралловый покров уменьшился, тогда как CCA остался неизменным, дерновых водорослей увеличилось, а макроводорослей осталось без изменений).Выбор модели показал, что конкретными пространственно-физическими предикторами, влияние которых было наиболее нарушено местными антропогенными воздействиями, были подверженность штормам и глубина рифов. Штормы могут иметь смешанные эффекты, принося пользу рифам, уменьшая тепловую нагрузку в теплые летние месяцы, но также вызывая физическое разрушение, особенно нежных ветвящихся морфологий кораллов, что приводит к увеличению доли более устойчивых массивных морфологий (Heron et al., 2005; Manzello et al. ., 2007). Соответственно, когда местное антропогенное воздействие было низким, коралловые сообщества имели относительно меньшее количество ветвлений и большее количество корки и массивную морфологию на участках, подверженных более частым штормам.Однако взаимосвязь между воздействием штормов и скоплениями бентоса наблюдалась только на участках, классифицируемых как имеющие незначительное местное антропогенное воздействие. Возвращаясь к концепции о том, что локальные антропогенные воздействия приводят к экологической реорганизации, мы ожидаем, что рифы с меньшим локальным антропогенным воздействием будут содержать большое разнообразие видов и морфологий, что позволит обеспечить более высокий уровень экологической реорганизации в ответ на более бурную окружающую среду (т. устойчивые морфологии). Мы ожидаем, что тихоокеанские рифы с большей вероятностью будут демонстрировать это явление, чем карибские рифы из-за значительно большего первоначального пула видов, с большим разнообразием реакции и функциональной избыточностью, обеспечивающей более высокий уровень экологической страховки (Elmqvist et al., 2003; Bellwood et al., 2004; Nyström, 2006), а также потеря структурно сложных видов кораллов на большей части Карибского бассейна за последние десятилетия (Alvarez-Filip et al., 2009). Было бы интересно проверить, приводит ли воздействие шторма к более заметным негативным воздействиям на коралловый покров (например, Gardner et al., 2005) в менее разнообразных регионах из-за ограниченной способности к экологической реорганизации для толерантного сообщества, даже на участках с минимальным местное антропогенное воздействие. Что касается глубины рифов, бентические сообщества на участках с низким уровнем местного антропогенного воздействия также демонстрируют более высокий уровень структурирования по глубине (особенно с точки зрения кораллового покрова и состава, в соответствии с Huston, 1985) по сравнению с сообществами с высоким локальным антропогенным воздействием.Рельеф острова также был определен как сильный предиктор структуры бентосного сообщества (несмотря на то, что он оказался слабым предиктором для рифов центральной и западной части Тихого океана — Робинсон и др., 2018), и, что интересно, эта роль сохранялась независимо от местного уровня антропогенного воздействия. . Важно отметить, что при рассмотрении широты, коллинеарной с ГВС / кумулятивным тепловым стрессом, как индивидуального предиктора, наши результаты не противоречат и не подтверждают предыдущие наблюдения о том, что локальные воздействия усиливают чувствительность коралловых сообществ к тепловому стрессу (Wiedenmann et al., 2013; Ellis et al., 2019), вместо этого подчеркивая большую разницу между сайтами.

Согласно прогнозам, в соответствии с будущими сценариями изменения климата (IPCC, 2019) тепловой стресс и интенсивность штормов будут возрастать, что будет иметь серьезные последствия для коралловых рифов и прилегающих экосистем. Наши результаты показывают, что, хотя влияние факторов, связанных с изменением климата (например, воздействие шторма) на сообщества бентоса тихоокеанских рифов, может быть достаточно хорошо предсказуемо там, где локальное воздействие невелико, реакция системы становится менее предсказуемой по мере увеличения местного антропогенного воздействия.Как в морских, так и в наземных системах структурные изменения, вызванные местными воздействиями, глубоко изменили то, как экосистемы реагируют на естественные стрессоры: например, местные стрессоры повлияли на то, как части Большого Барьерного рифа Австралии восстановились после недавних воздействий изменения климата (MacNeil et al., 2019; Mellin et al., 2019), а также фрагментация и модификация местообитаний усугубили недавние последствия лесных пожаров в тропических и умеренных широтах (Brando et al., 2014; Alencar et al., 2015; Taylor et al., 2016). Поскольку последствия штормов сильно зависят не только от их интенсивности, но и от степени воздействия, их частоты и внутренних свойств рифов, таких как топография (Lugo et al., 2000; Heron et al., 2005), данное исследование включены все зарегистрированные штормы (категории 1–5 по шкале ураганов Саффира-Симпсона), проходящие в пределах 50 км от каждого участка. Таким образом, мы не можем сделать вывод о реакции бентического сообщества на усиление шторма интенсивности , который прогнозируется (IPCC, 2019).

Функциональные группы травоядных рыб также оказались контрастирующими с РП в зависимости от уровня местного воздействия человека, переходя от скребков и небольших экскаваторов на менее затронутых рифах к травоядным на более пострадавших рифах.Браузеры имели одинаковое значение на рифах, подверженных обоим локальным уровням антропогенного воздействия, возможно, в связи с тем, что их источник пищи (макроводоросли) оставался постоянным независимо от местного уровня антропогенного воздействия. Дополнительными причинами этого может быть то, что браузеры остались более устойчивыми к давлению рыбалки, чем другие травоядные, или что данные визуального обследования не точно отражают популяцию браузеров (например, известно, что некоторые виды браузеров особенно настороженно относятся к дайверам — Kulbicki, 1998).Рыбы, которые действуют на дерновые водоросли и / или на поверхности, пригодные для поселения кораллов, по-видимому, более чувствительны к местным антропогенным воздействиям, вероятно, в ответ на изменения в бентическом сообществе. Скребки и небольшие экскаваторы очищают субстрат для кальцификаторов, оправдывая их более высокий RI в моделях, ориентированных на менее локально затронутые рифы, где живой твердый коралловый покров был выше, а условия для оседания и роста молодых кораллов, вероятно, были лучше (например, меньше питательных веществ, меньшее осаждение). Напротив, травоядные выращивают и ухаживают за водорослевыми газонами, что объясняет их важность в условиях более сильного местного антропогенного воздействия, когда торфяные водоросли преобладали.Эти результаты согласуются с данными, полученными на Гавайском архипелаге, где биомасса травоядных и скребков была наиболее важными предикторами режимов дерново / макроводорослевых и кальцинированных, соответственно (Jouffray et al., 2015; см. Также Robinson et al., 2018). Хотя тесты на коллинеарность исключили значимые, потенциально противоречивые взаимосвязи между биомассой различных функциональных групп с отдельными абиотическими предикторами, важно признать, что на сами сообщества рыб могут влиять различные физические предикторы (Williams I.Д. и др., 2015; Samoilys et al., 2019), что, в свою очередь, может повлиять на структуру бентоса.

Известно, что другие факторы, не включенные в эти анализы, структурируют бентосные сообщества, включая хлорофилл, ТПМ и воздействие волн (Gove et al., 2013, 2015; Williams et al., 2013; Robinson et al., 2018; Darling et al. ., 2019). Данные дистанционного зондирования по хлорофиллу фиксируют продуктивность в прибрежных водах, но мы ожидали, что воздействие наземных источников будет преобладать над многими из этих рифов, расположенных близко к суше, в то время как план съемки (иногда на периферии небольших островов / атоллов) затруднял количественную оценку воздействия волн.Кроме того, воздействие волн, средние значения SST и климатологические диапазоны могут быть относительно хорошо определены широтой Тихого океана (Gove et al., 2013). Кроме того, хотя это исследование более детально, чем многие аналогичные крупномасштабные анализы, оценивая формы роста кораллов, его способность количественно оценить экологическую реорганизацию все еще ограничена, что потребует данных с более высоким разрешением (по крайней мере, для семьи или рода). Это ограничение можно преодолеть с помощью широкомасштабных исследований, уточняющих уровень регистрации сообществ твердых кораллов, что станет проще с улучшением автоматизированных программных средств.Однако эти результаты подчеркивают, что даже широкие морфологические группировки (т. Е. Ветвящиеся, массивные, корковые морфологии) предоставляют соответствующую информацию об экологических изменениях и могут улучшить характеристики модели по сравнению с тем, когда рассматривается общий твердый коралловый покров (Gove et al., 2015).

Важно отметить, что пороговое значение, используемое в этом исследовании для определения низкого и высокого антропогенного воздействия, хотя и использовалось в предыдущем исследовании, было установлено априори и, таким образом, не позволяет определить «пропускную способность» плотности населения — для этого потребовалось бы другое дизайн обследования и аналитический подход, и его следует использовать в будущих исследованиях.Тем не менее, мы предполагаем, что, хотя этот показатель наиболее применим к районам, где обычное использование ресурсов является обычной практикой, мы ожидаем, что этот порог (25 человек на км ^–2 рифов) очень актуален для всей тропической части Тихого океана (т. медианная точка в этом наборе данных, для которой были выбраны участки, поскольку они являются регионально репрезентативными для промысловых районов). Более того, дизайн исследования изначально не предназначался для решения макроэкологических вопросов, но, тем не менее, был наилучшим доступным для изучения интересующих нас вопросов (с включением соответствующих вторичных данных о местном экологическом контексте).Опять же, будущие исследования должны решить эту проблему с помощью соответствующих схем, которые позволят провести крупномасштабную сопоставимость и собрать как экологические, так и социально-экономические местные данные. Наши результаты показывают, что рельеф острова является фактором, который следует учитывать при разработке региональных программ отбора проб с сопоставимых участков. Наконец, мы должны стремиться получить контекстно-зависимую информацию о факторах, связанных с плотностью населения (например, наличие очистки сточных вод, сельское хозяйство и связанное с этим использование удобрений), что укрепляет нашу способность прогнозировать бентические сообщества при различных уровнях плотности населения и улучшать его использовать как показатель местного антропогенного воздействия.

Наши результаты способствуют лучшему пониманию роли местного антропогенного воздействия на очень разнообразные экосистемы, такие как тропические коралловые рифы. Результаты предоставляют эмпирические доказательства того, что локальные антропогенные воздействия приводят к заметным изменениям во взаимоотношениях бентосных сообществ с экологическими предикторами, с признаками экологической реорганизации. Даже если будут предприняты решительные шаги по сокращению выбросов ископаемого топлива, к 2050 году большинство рифов будут подвергаться долгосрочной деградации из-за последствий изменения климата, а> 75% рифов будут ежегодно подвергаться сильному обесцвечиванию (Frieler et al., 2013; van Hooidonk et al., 2016). Наши результаты показывают, что локальное антропогенное воздействие может привести к все более непредсказуемым отношениям между бентическими сообществами и их физической средой, и что игнорирование их роли может проложить путь к серьезным ошибкам в будущих прогнозах, потенциально ставя под угрозу усилия по смягчению последствий.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Взносы авторов

AF разработал идею исследования при тесной поддержке J-BJ, AN, BM и SF. AF проводил статистический анализ вместе с данными J-BJ, GW и SF. BM и FM предоставили экспертизу исходных данных. Все авторы оказали поддержку в интерпретации результатов и разработке рукописи и одобрили эту окончательную версию.

Финансирование

Программы COFish и PROCFish-C финансировались Европейским Союзом. AF, SB и SF финансировались Федеральным министерством образования и исследований (Германии) через «Nachwuchsgruppen Globaler Wandel 4 + 1» (REPICORE, номер гранта 01LN1303A).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Рецензент К.О. объявил редактору о прошлом сотрудничестве с несколькими авторами J-BJ, AN, GW и SF.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить команду исследователей Тихоокеанского сообщества, в частности Самасони Сауни, Пьера Боблина, Рибанатааке Авира, Лорана Виглиолу и Сильвию Пинка, а также офицеров рыбного промысла из PICT, которые помогали с логистикой и сбором данных.Сбор данных стал возможным благодаря поддержке отделов рыболовства внутри страны, а также руководителей и людей всех местных сообществ на обследованных участках. Исследование, представленное в этой рукописи, вносит свой вклад в Программу изменения экосистемы и общества (www.pecs-science.org).

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2020.571115/full#supplementary-material

Список литературы

Альберт, С., Данбабин, М., Скиннер, М., Мур, Б., и Гринхэм, А. (2012). «Сдвиг бентоса в лагуне Соломоновых Островов: от кораллов к цианобактериям», Труды 12-го Международного симпозиума по коралловым рифам, Кэрнс, Австралия, 9-13 июля 2012 г. , Кэрнс, 1–5.

Google Scholar

Аленкар А. А., Брандо П. М., Аснер Г. П. и Путц Ф. Э. (2015). Фрагментация ландшафта, сильная засуха и новый режим лесных пожаров Амазонки. Ecol. Прил. 25, 1493–1505. DOI: 10.1890 / 14-1528,1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Альварес-Филип, Л., Дулви, Н. К., Гилл, Дж. А., Коте, И. М., и Уоткинсон, А. Р. (2009). Сглаживание коралловых рифов Карибского моря: снижение архитектурной сложности в масштабах всего региона. Proc. R. Soc. B Biol. Sci. 276, 3019–3025. DOI: 10.1098 / rspb.2009.0339

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андрефуэ, С., Мюллер-Каргер, Ф. Э., Робинсон, Дж. А., Краненбург, К. Дж., Торрес-Пуллиза, Д., Spraggins, S.A., et al. (2006). «Глобальная оценка протяженности и разнообразия современных коралловых рифов для региональных научных и управленческих приложений: взгляд из космоса», Труды 10-го Международного симпозиума по коралловым рифам , Окинава, 1732–1745 гг.

Google Scholar

Бан С. С., Грэм Н. А. Дж. И Коннолли С. Р. (2014). Доказательства взаимодействия множественных стрессоров и их воздействия на коралловые рифы. Glob. Сменить Биол. 20, 681–697. DOI: 10.1111 / gcb.12453

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брандо, П.М., Балч, Дж. К., Непстад, Д. К., Мортон, Д. К., Пуц, Ф. Э., Коу, М. Т. и др. (2014). Резкое увеличение смертности деревьев в Амазонии из-за взаимодействия засухи и пожара. Proc. Natl. Акад. Sci. США 111, 6347–6352. DOI: 10.1073 / pnas.1305499111

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брюэр, Т. Д., Синнер, Дж. Э., Фишер, Р., Грин, А., и Уилсон, С. К. (2012). Доступ к рынкам, плотность населения и социально-экономическое развитие объясняют разнообразие и биомассу функциональных групп сообществ рыб коралловых рифов. Glob. Environ. Измените 22, 399–406. DOI: 10.1016 / j.gloenvcha.2012.01.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Браун, К. Т., Бендер-Чамп, Д., Брайант, Д. Э. П., Голубь, С., и Хуг-Гулдберг, О. (2017). Деятельность человека влияет на структуру бентического сообщества и состав взаимодействия кораллов и водорослей в центральной части Мальдив. J. Exp. Marine Biol. Ecol. 497, 33–40. DOI: 10.1016 / j.jembe.2017.09.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Браун, Н.К., Смитерс, С. Г., и Перри, К. Т. (2013). Пространственные и временные изменения мутности на двух прибрежных мутных рифах Большого Барьерного рифа, Австралия. Коралловые рифы 32, 195–210. DOI: 10.1007 / s00338-012-0965-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бруно, Дж. Ф., Свитман, Х., Прехт, В. Ф., Селиг, Э. Р., и Шутте, В. Г. У. (2009). Оценка свидетельств фазовых сдвигов от преобладания кораллов к преобладанию макроводорослей на коралловых рифах. Экология 90, 1478–1484.DOI: 10.1890 / 08-1781.1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берк, Л. М., Рейтар, К., Сполдинг, М., и Перри, А. (2011). Возвращение к рифам в опасности. Вашингтон, округ Колумбия: Институт мировых ресурсов.

Google Scholar

Кэннон, С. Э., Доннер, С. Д., Феннер, Д., и Бегер, М. (2019). Связь между таксонами макроводорослей и нарушением человеком коралловых рифов центральной части Тихого океана. Морское загрязнение. Бык. 145, 161–173. DOI: 10.1016 / j.marpolbul.2019.05.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кейси, К. С., Селиг, Э. Р., Фоти, Г. (2012). База данных аномалий температуры коралловых рифов (CoRTAD), версия 4 — Глобальная температура поверхности моря в 4 км и соответствующие показатели термического напряжения за период с 31 октября 1981 года по 31 декабря 2010 года (номер NODC 0087989). Версия 2.2. Силвер-Спринг, Мэриленд: Национальный центр океанографических данных, NOAA.

Google Scholar

Синнер, Дж. Э., Мэйр, Э., Хучи, К., Макнейл, М.A., Graham, N.A.J., Mora, C., et al. (2018). Гравитация антропогенных воздействий способствует сохранению коралловых рифов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 115, E6116 – E6125. DOI: 10.1073 / pnas.1708001115

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Синнер Дж. И Мэр Э. (2018). Глобальная гравитация пространственного слоя коралловых рифов. Квинсленд: Университет Джеймса Кука.

Google Scholar

Клоуз, К. Х., Холл, Г. Б. (2006). Протокол на основе ГИС для сбора и использования местных знаний при планировании управления рыболовством. J. Environ. Управлять. 78, 341–352. DOI: 10.1016 / j.jenvman.2005.04.027

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Clua, E., Legendre, P., Vigliola, L., Magron, F., Kulbicki, M., Sarramegna, S., et al. (2006). Среднемасштабный подход (MSA) для улучшенной оценки среды обитания коралловых рифов. J. Exp. Marine Biol. Ecol. 333, 219–230. DOI: 10.1016 / j.jembe.2005.12.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Д’агата, С., Mouillot, D., Kulbicki, M., Andréfouë, S., Bellwood, D. R., Cinner, J. E., et al. (2014). Опосредованная человеком потеря филогенетического и функционального разнообразия рыб коралловых рифов. Curr. Биол. 24, 555–560. DOI: 10.1016 / j.cub.2014.01.049

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дарлинг, Э. С., и Коте, И. М. (2018). В поисках устойчивости морских экосистем. Science 359, 986–987. DOI: 10.1126 / science.aas9852

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дарлинг, Э.S., McClanahan, T.R., Maina, J., Gurney, G.G., Graham, N.A.J., Januchowski-Hartley, F., et al. (2019). Социально-экологические факторы влияют на стратегическое управление коралловыми рифами в антропоцене. Nat. Ecol. Evol. 3, 1341–1350. DOI: 10.1038 / s41559-019-0953-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дональдсон, Т. Дж. (2002). Высокие острова и низкие острова: сравнение состава ихтиофауны островов Палау. Environ. Биол.Рыбы 65, 241–248. DOI: 10.1023 / A: 1020067931910

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эллис Дж., Анлауф Х., Кюртен С., Лозано-Кортес Д., Альсаффар З., Курдиа Дж. И др. (2017). Структура бентического биоразнообразия шельфа в южной части Красного моря. Sci. Отчет 7: 437. DOI: 10.1038 / s41598-017-00507-y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ellis, J. I., Jamil, T., Anlauf, H., Coker, D. J., Curdia, J., Hewitt, J., et al. (2019).Множественные стрессорные воздействия на экосистемы коралловых рифов. Glob. Сменить Биол. 25, 4131–4146. DOI: 10.1111 / gcb.14819

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Элмквист, Т., Фольке, К., Нистрем, М., Петерсон, Г., Бенгтссон, Дж., Уокер, Б., и др. (2003). Разнообразие ответов, изменение экосистемы и устойчивость. Перед. Ecol. Environ. 1: 488–494. DOI: 10.2307 / 3868116

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ESRI (2011). ArcGIS Desktop: Выпуск 10. Редлендс, Калифорния: Исследовательский институт экологических систем.

Google Scholar

Фабрициус, К., Деат, Г., МакКук, Л., Турак, Э., и Уильямс, Д. (2005). Изменения сообществ водорослей, кораллов и рыб в зависимости от градиента качества воды на прибрежном Большом Барьерном рифе. Морское загрязнение. Бык. 51, 384–398. DOI: 10.1016 / j.marpolbul.2004.10.041

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фабрициус, К. Э. (2005).Влияние поверхностного стока на экологию кораллов и коралловых рифов: обзор и обобщение. Морское загрязнение. Бык. 50, 125–146. DOI: 10.1016 / j.marpolbul.2004.11.028

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Феррарио, Ф., Бек, М. В., Сторлацци, К. Д., Микели, Ф., Шепард, К. С., и Аирольди, Л. (2014). Эффективность коралловых рифов для снижения риска прибрежных опасностей и адаптации. Nature Commun. 5: 3794. DOI: 10.1038 / ncomms4794

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Форд, А.К., Хойтема, Н. В., Мур, Б. Р., Пандихау, Л., Уайлд, К., и Ферс, С. С. А. (2017). Высокое потребление кислорода в осадках указывает на то, что поступление сточных вод с малых островов приводит к смещению бентосных сообществ на истощенных рифах. Environ. Консерв. 44, 405–411. DOI: 10.1017 / S0376892917000054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фокс, Дж., И Вайсберг, С. (2019). Приложение R к прикладной регрессии , 3-е изд. Таузенд-Оукс, Калифорния: Sage Publications.

Google Scholar

Фрилер, К., Мейнсхаузен, М., Голли, А., Менгель, М., Лебек, К., Доннер, С. Д. и др. (2013). Ограничение глобального потепления 2 ° C вряд ли спасет большинство коралловых рифов. Природа Clim. Измените 3, 165–170. DOI: 10.1038 / nclimate1674

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарднер Т. А., Коте И. М., Гилл Дж. А., Грант А. и Уоткинсон А. Р. (2005). Ураганы и карибские коралловые рифы: последствия, модели восстановления и роль в долгосрочном спаде. Экология 86, 174–184.DOI: 10.1890 / 04-0141

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Gattuso, J.-P., Magnan, A., Billé, R., Cheung, W. W. L., Howes, E. L., Joos, F., et al. (2015). Противопоставление будущего океана и общества по различным сценариям антропогенных выбросов CO2. Наука 349: aac4722. DOI: 10.1126 / science.aac4722

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гилмор, Дж. П., Смит, Л. Д., Хейворд, А. Дж., Бэрд, А. Х., и Пратчетт, М. С. (2013). Восстановление изолированной системы коралловых рифов после серьезного нарушения. Science 340, 69–71. DOI: 10.1126 / science.1232310

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гоув, Дж. М., Уильямс, Дж. Дж., Макманус, М. А., Кларк, С. Дж., Эсес, Дж. С., и Веддинг, Л. М. (2015). Режимы бентоса коралловых рифов демонстрируют нелинейную пороговую реакцию на естественные физические факторы. Marine Ecol. Прог. Серия 522, 33–48. DOI: 10.3354 / meps11118

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гоув, Дж. М., Уильямс, Г.J., McManus, M.A., Heron, S.F., Sandin, S.A., Vetter, O.J., et al. (2013). Количественная оценка климатологических диапазонов и аномалий для экосистем коралловых рифов Тихого океана. PLoS One 8: e61974. DOI: 10.1371 / journal.pone.0061974

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грэм, Н. А., Циннер, Дж. Э., Норстрём, А. В., и Нистрем, М. (2014). Коралловые рифы как новые экосистемы: открывая новое будущее. Curr. Opin. Environ. Поддерживать. 7, 9–14. DOI: 10.1016 / j.cosust.2013.11.023

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гамильтон, Р. Дж., Гинингеле, М., Асуани, С., и Экочард, Дж. Л. (2012). Рыбалка в темноте — местные знания, ночная подводная охота и нерестовые скопления на Западных Соломоновых островах. Biol. Консерв. 145, 246–257. DOI: 10.1016 / j.biocon.2011.11.020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Харриотт В. и Бэнкс С. (2002). Широтная изменчивость коралловых сообществ в восточной Австралии: качественная биофизическая модель факторов, регулирующих коралловые рифы. Коралловые рифы 21, 83–94. DOI: 10.1007 / s00338-001-0201-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хинан А., Хои А. С., Уильямс Г. Дж. И Уильямс И. Д. (2016). Природные ограничения на травоядных коралловых рифовых рыб. Proc. R. Soc. B Biol. Sci. 283: 20161716. DOI: 10.1098 / rspb.2016.1716

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хендерсон, К. Дж., Гилби, Б. Л., Шлахер, Т. А., Коннолли, Р. М., Шивс, М., Максвелл, П.S., et al. (2020). Преобразование ландшафта изменяет функциональное разнообразие прибрежных морских пейзажей. Экография 43, 138–148. DOI: 10.1111 / ecog.04504

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Херон С., Морган Дж., Икин М. и Скирвинг В. (2005). «Ураганы и их воздействие на коралловые рифы» в Статус карибских коралловых рифов после обесцвечивания и ураганов в 2005 году , ред. К. Уилкинсон и Д. Саутер (Таунсвилл: Глобальная сеть мониторинга коралловых рифов и Исследовательский центр рифов и тропических лесов), 31 –36.

Google Scholar

Hoegh-Guldberg, O., Mumby, P.J., Hooten, A.J., Steneck, R.S., Greenfield, P., Gomez, E., et al. (2007). Коралловые рифы в условиях быстрого изменения климата и закисления океана. Science 318, 1737–1742. DOI: 10.1126 / science.1152509

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Houk, P., Camacho, R., Johnson, S., McLean, M., Maxin, S., Anson, J., et al. (2015). Задача микронезии: оценка относительного воздействия стрессоров на коралловые рифы для облегчения обратной связи между наукой и руководством. PLoS One 10: e0130823. DOI: 10.1371 / journal.pone.0130823

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хьюз, Т. П., Андерсон, К. Д., Коннолли, С. Р., Херон, С. Ф., Керри, Дж. Т., Лох, Дж. М. и др. (2018). Пространственно-временные закономерности массового обесцвечивания кораллов в антропоцене. Science 359, 80–83. DOI: 10.1126 / science.aan8048

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хьюз, Т. П., Бэрд, А.H., Dinsdale, E.A., Moltschaniwskyj, N.A., Pratchett, M.S., Tanner, J.E., et al. (1999). Модели пополнения и обилия кораллов вдоль Большого Барьерного рифа. Природа 397, 59–63. DOI: 10.1038 / 16237

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хьюстон, М.А. (1985). Закономерности видового разнообразия коралловых рифов. Annu. Rev. Ecol. Syst. 16, 149–177. DOI: 10.1146 / annurev.es.16.110185.001053

CrossRef Полный текст | Google Scholar

IPCC (2019).«Резюме для политиков» в специальном докладе МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменения климата , ред. Х.-О. Пёртнер, Д. К. Робертс, В. Массон-Дельмотт, П. Чжай, М. Тиньор, Э. Полочанска и др. (Женева: МГЭИК).

Google Scholar

Жуффре, Ж.-Б., Нистрем, М., Норстрём, А.В., Уильямс, И.Д., Веддинг, Л.М., Киттингер, Дж. Н. и др. (2015). Выявление нескольких режимов коралловых рифов и их движущих сил на Гавайском архипелаге. Philos. Пер. Р.Soc. B Biol. Sci. 370: 20130268. DOI: 10.1098 / rstb.2013.0268

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Жуффре, Ж.-Б., Веддинг, Л. М., Норстрём, А. В., Донован, М. К., Уильямс, Г. Дж., Краудер, Л. Б. и др. (2019). Анализ человеческих и биофизических факторов, влияющих на режим коралловых рифов. Philos. Пер. R. Soc. B Biol. Sci. 286: 20182544. DOI: 10.1098 / rspb.2018.2544

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кнапп, К. Р., Эпплквист, С., Ховард, Дж. Д., Коссин, Дж. П., Крук, М., и Шрек, К. (2010a). Проект «Международный архив лучших треков для управления климатом» (IBTrACS) NCDC, версия 3. Сильвер-Спринг, Мэриленд: Национальные центры экологической информации NOAA. DOI: 10.7289 / V5NK3BZP

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кнапп, К. Р., Крук, М. К., Левинсон, Д. Х., Даймонд, Х. Дж., И Нойман, К. Дж. (2010b). Международный архив лучших треков по управлению климатом (IBTrACS). Бык.Амер. Метеор. Soc. 91, 363–376. DOI: 10.1175 / 2009BAMS2755.1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кульбицки М. (1998). Как приобретенное поведение коммерческих рифовых рыб может повлиять на результаты визуальных учетов. J. Exp. Marine Biol. Ecol. 222, 11–30. DOI: 10.1016 / S0022-0981 (97) 00133-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kulbicki, M., Guillemot, N., and Amand, M. (2005). Общий подход к отношениям длины и веса для рыб лагун Новой Каледонии. Cybium 29, 235–252.

Google Scholar

Лабросс П., Кульбицки М. и Феррарис Дж. (2002). ). Подводные визуальные обследования рыбных переписей: правильное использование и выполнение. Нумеа, Новая Каледония: Секретариат Тихоокеанского сообщества (SPC).

Google Scholar

Леопольд М., Гийемо Н., Роклин Д. и Чен К. (2014). Рамки для картирования мелкомасштабного прибрежного рыболовства с использованием знаний рыбаков. ICES J. Mar. Sci. 71, 1781–1792.DOI: 10.1093 / icesjms / fst204

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луго А. Э., Роджерс С. С. и Никсон С. В. (2000). Ураганы, коралловые рифы и тропические леса: сопротивление, разорение и восстановление в Карибском бассейне. AMBIO J. Hum. Environ. 29, 106–114. DOI: 10.1579 / 0044-7447-29.2.106

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

MacNeil, M.A., Mellin, C., Matthews, S., Wolff, N.H., McClanahan, T.R., Devlin, M., et al. (2019).Качество воды способствует устойчивости Большого Барьерного рифа. Nature Ecol. Evol. 3, 620–627. DOI: 10.1038 / s41559-019-0832-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Майре, Э., Синнер, Дж., Велес, Л., Хучи, К., Мора, К., Д’агата, С., и др. (2016). Насколько доступны людям коралловые рифы? Глобальная оценка, основанная на времени в пути. Ecol. Lett. 19, 351–360. DOI: 10.1111 / ele.12577

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Манцелло, Д.П., Брандт, М., Смит, Т. Б., Лирман, Д., Хенди, Дж. К. и Немет, Р. С. (2007). Ураганы приносят пользу обесцвеченным кораллам. Proc. Natl. Акад. Sci. США 104, 12035–12039. DOI: 10.1073 / pnas.0701194104

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маквильям М., Пратчетт М. С., Хугенбум М. О. и Хьюз Т. П. (2020). Нарушение функционального разнообразия после восстановления коралловых рифов. Philos. Пер. R. Soc. B Biol. Sci. 287: 2019 2628.DOI: 10.1098 / rspb.2019.2628

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Меллин К., Мэтьюз С., Энтони К. Р. Н., Браун С. С., Кейли М. Дж., Джонс К. А. и др. (2019). Пространственная устойчивость Большого Барьерного рифа к кумулятивным возмущающим воздействиям. Glob. Сменить Биол. 25, 2431–2445. DOI: 10.1111 / gcb.14625

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моберг Ф. и Фольке К. (1999). Экологические товары и услуги экосистем коралловых рифов. Ecol. Экон. 29, 215–233. DOI: 10.1016 / S0921-8009 (99) 00009-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морган, К. М., Перри, К. Т., Смитерс, С. Г., Джонсон, Дж. А., и Даниэлл, Дж. Дж. (2016). Доказательства обширного развития рифов и высокого кораллового покрова в прибрежной среде: значение для понимания адаптации кораллов в мутных условиях. Sci. Отчет 6: 29616. DOI: 10.1038 / srep29616

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морс, Н., Pellissier, P., Cianciola, E., Brereton, R., Sullivan, M., Shonka, N., et al. (2014). Новые экосистемы в антропоцене: пересмотр новой концепции экосистемы для практических приложений. Ecol. Soc. 19:12. DOI: 10.5751 / ES-06192-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мамби, П. Дж. (2017). Погрузитесь в мир тонкости и нюансов коралловых рифов. Коралловые рифы 36, 1003–1011. DOI: 10.1007 / s00338-017-1591-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Норстрём, А.V., Nyström, M., Jouffray, J.-B., Folke, C., Graham, N.A., Moberg, F., et al. (2016). Ориентация на будущее коралловых рифов в антропоцене. Перед. Ecol. Environ. 14: 490–498. DOI: 10.1002 / fee.1427

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pinca, S., Kronen, M., Friedman, K., Magron, F., Chapman, L., Tardy, E., et al. (2010). Региональный оценочный отчет: профили и результаты исследований на 63 участках в 17 островных странах и территориях Тихого океана. Нумеа: Тихоокеанская региональная программа развития океанического и прибрежного рыболовства (PROCFish / C / CoFish).

Google Scholar

Команда разработчиков QGIS (2019). Географическая информационная система QGIS. Проект Фонда геопространственных данных с открытым исходным кодом. Доступно на сайте: http://qgis.osgeo.org (по состоянию на 21 августа 2020 г.).

Google Scholar

R Основная команда разработчиков (2019). R: язык и среда для статистических вычислений. Вена: Фонд R для статистических вычислений.

Google Scholar

Ригль, Б., Берумен, М., и Брукнер А. (2013). Траектории популяций кораллов, повышенное беспокойство и вмешательство менеджмента: анализ чувствительности. Ecol. Evol. 3, 1050–1064. DOI: 10.1002 / ece3.519

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Робинсон, Дж. П. У., Уильямс, И. Д., Йегер, Л. А., Макферсон, Дж. М., Кларк, Дж., Оливер, Т. А. и др. (2018). Условия окружающей среды и биомасса травоядных животных определяют состав бентического сообщества коралловых рифов: последствия для количественных исходных условий. Коралловые рифы 37, 1157–1168. DOI: 10.1007 / s00338-018-01737-w

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роджерс А., Бланшар Дж. Л. и Мамби П. Дж. (2018). Продуктивность рыболовства в условиях прогрессирующей деградации коралловых рифов. J. Appl. Ecol. 55, 1041–1049. DOI: 10.1111 / 1365-2664.13051

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роджерс, К. (1990). Реакция коралловых рифов и рифовых организмов на седиментацию. мар.Ecol. Прог. Сер. 62, 185–202. DOI: 10.3354 / meps062185

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Самойлис, М.А., Халфорд, А., и Осука, К. (2019). Распутывая факторы обилия коралловых рифовых рыб в западной части Индийского океана. Ecol. Evol. 9, 4149–4167. DOI: 10.1002 / ece3.5044

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сандин, С.А., Смит, Дж. Э., ДеМартини, Э. Э., Динсдейл, Э. А., Доннер, С. Д., Фридлендер, А.М., et al. (2008). Исходные данные и деградация коралловых рифов на островах Северная Лайн. PLoS One 3: e1548. DOI: 10.1371 / journal.pone.0001548

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шёпф В., Стат, М., Фальтер, Дж. Л., и Маккалок, М. Т. (2015). Пределы термостойкости кораллов, адаптированных к сильно колеблющимся естественным экстремальным температурам. Sci. Отчет 5: 17639. DOI: 10.1038 / srep17639

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шеппард, К., Харрис А. и Шеппард А. Л. С. (2008). Схема восстановления кораллов в масштабах всего архипелага с 1998 года в архипелаге Чагос в центральной части Индийского океана. Mar. Ecol. Прог. Сер. 362, 109–117. DOI: 10.3354 / meps07436

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Smith, J. E., Brainard, R., Carter, A., Grillo, S., Edwards, C., Harris, J., et al. (2016). Переоценка здоровья сообществ коралловых рифов: исходные данные и доказательства антропогенного воздействия в центральной части Тихого океана. Proc.R. Soc. В 283: 20151985. DOI: 10.1098 / rspb.2015.1985

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Штеффен В., Крутцен П. Дж. И Макнил Дж. Р. (2007). Антропоцен: подавляют ли сейчас люди великие силы природы? Ambio 36, 614–621. DOI: 10.2307/25547826

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тейлор А. Х., Труэ В., Скиннер С. Н. и Стивенс С. (2016). Социально-экологические изменения вызывают сдвиги в пожарном режиме и модулируют взаимодействие пожаров и климата в Сьерра-Неваде, США, 1600–2015 гг. Proc. Natl. Акад. Sci. США 113, 13684–13689. DOI: 10.1073 / pnas.1609775113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Теббетт, С. Б., Беллвуд, Д. Р. (2019). Отложения водорослевого дерна на коралловых рифах: что известно и что будет дальше. Март Загрязнение. Бык. 149: 110542. DOI: 10.1016 / j.marpolbul.2019.110542

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

van Hooidonk, R., Maynard, J., Tamelander, J., Gove, J., Ахмадиа, Г., Раймундо, Л. и др. (2016). Прогнозы будущего коралловых рифов и последствия Парижского соглашения в местном масштабе. Sci. Реп. 6: 39666. DOI: 10.1038 / srep39666

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

ван Весик Р., Сакаи К., Ганасе А. и Лойя Ю. (2011). Возвращаясь к победителям и проигравшим через десять лет после обесцвечивания кораллов. Mar. Ecol. Прог. Сер. 434, 67–76. DOI: 10.3354 / meps09203

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уортон, Д.I., и Хуэй, Ф. К. С. (2011). Арксинус глуп: анализ пропорций в экологии. Экология 92, 3–10. DOI: 10.1890 / 10-0340.1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wiedenmann, J., D’Angelo, C., Smith, E.G., Hunt, A. N., Legiret, F.-E., Postle, A.D., et al. (2013). Обогащение питательными веществами может повысить восприимчивость рифовых кораллов к обесцвечиванию. Природа Clim. Измените 3, 160–164. DOI: 10.1038 / nclimate1661

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, Г.Дж., Гоув, Дж. М., Эйно, Ю., Згличинский, Б. Дж., И Сандин, С. А. (2015). Местные антропогенные воздействия разъединяют естественные биофизические связи на коралловых рифах Тихого океана. Экография 38, 751–761. DOI: 10.1111 / ecog.01353

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, Г. Дж., Грэм, Н. А. Дж., Жуффре, Ж.-Б., Норстрём, А. В., Нистрем, М., Гоув, Дж. М. и др. (2019). Экология коралловых рифов в антропоцене. Funct. Ecol. 33, 1014–1022. DOI: 10.1111 / 1365-2435.13290

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, Дж. Дж., Смит, Дж. Э., Конклин, Э. Дж., Гоув, Дж. М., Сала, Э. и Сандин, С. А. (2013). Бентические сообщества двух удаленных тихоокеанских коралловых рифов: влияние среды обитания рифов, глубины и градиентов энергии волн на пространственные структуры. PeerJ 1: e81. DOI: 10.7717 / peerj.81

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уильямс, И. Д., Баум, Дж. К., Хинан, А., Хэнсон, К. М., Надон, М.О., Брейнард Р. Э. (2015). Человек, океанография и среда обитания скоплений рыб коралловых рифов центральной и западной частей Тихого океана. PLoS One 10: e0120516. DOI: 10.1371 / journal.pone.0120516

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вудхед, А. Дж., Хикс, К. К., Норстрём, А. В., Уильямс, Г. Дж., И Грэм, Н. А. Дж. (2019). Экосистемные услуги коралловых рифов в антропоцене. Funct. Ecol. 33, 1023–1034. DOI: 10.1111 / 1365-2435.13331

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан, С.Ю., Спир, К. Э., Лонг, З. Т., МакКивер, К. А., Гёркое, М., Рамус, А. П. и др. (2014). Связано ли богатство кораллов с сопротивлением сообщества беспокойству и восстановлением после него? PeerJ 2: e308. DOI: 10.7717 / peerj.308

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зуур А., Иено Э., Уокер Н., Савельев А. А. и Смит Г. М. (2009). Модели смешанных эффектов и расширения в области экологии с R. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer Science + Business Media.

Google Scholar

Карты

показывают растущее влияние человека на планету.

Влияние человека на окружающую среду существенно выросло за последние 16 лет — настолько сильно, что новое исследование пришло к выводу, что три четверти поверхности Земли находятся под давлением деятельности человека. Но исследование также показывает, что след человечества на планете не растет так быстро, как население в целом, и это может дать защитникам природы повод для надежды.

Исследование, опубликованное во вторник в журнале Nature Communications , основано на анализе спутниковых снимков и других данных за 1993 и 2009 годы.Исследователи стремились тщательно составить карту нашего воздействия на глобальную окружающую среду — так называемого человеческого следа — и того, как оно изменилось. Они обнаружили, что, хотя человеческий след не растет прямо пропорционально численности населения или экономики, некоторые из наиболее интенсивных нагрузок ощущаются в местах с наибольшим разнообразием растений и животных.

Стало ясно, что люди изменяют планету в очень большом геологическом масштабе, говорит ведущий автор исследования, ученый по охране лесов Оскар Вентер из Университета Северной Британской Колумбии.«Мы подумали, что время было правильным, чтобы лучше понять, где находятся последние дикие места на планете, и как эти места сократились за последние два десятилетия и как их влияние распространилось на них», — говорит он.

На этой карте показано, где влияние человека на окружающую среду увеличивалось или уменьшалось с 1993 по 2009 год.

Предоставлено Оскаром Вентером

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Новое исследование является частью растущей исследовательской тенденции, основанной на улучшении спутниковых технологий для картирования и мониторинга человеческой деятельности, такой как вырубка лесов, бурение нефтяных скважин и перемещение беженцев.Недавнее исследование, проведенное в журнале Science , использовало спутниковые данные для картирования бедности. По мере того, как сенсоры становятся более чувствительными, разрешение улучшается. Это, в сочетании с более полным спутниковым покрытием, означает, что ученые могут отобразить, как все эти вещи меняются в более мелких и более коротких масштабах, что и сделала команда Вентера с человеческим следом.

Опираясь на первый всеобъемлющий анализ человеческого следа, опубликованный Обществом охраны дикой природы в 2002 году, Вентер и его коллеги использовали различные виды спутниковых данных для анализа восьми различных категорий антропогенных воздействий, включая площадь застроенной окружающей среды, пахотные земли и пастбища, плотность населения, ночные огни, дороги, железные дороги и судоходные водные пути.Они также использовали данные переписи для определения плотности населения и проект GROADS для отслеживания дорог.

Для каждого квадратного километра суши на Земле (за исключением Антарктиды) каждая категория оценивалась в соответствии с ее воздействием на окружающую среду по сравнению с другими категориями. Затем исследователи объединили эти оценки для каждого квадратного километра за 1993 и 2009 годы и посмотрели, как все изменилось.

Многое из того, что они обнаружили, было предсказуемо удручающим. Например, в 1993 году только 27 процентов земли не оставляли заметного человеческого следа.К 2009 году он вырос на 9,3 процента, или на 23 миллиона квадратных километров. Большая часть оставшейся свободной земли была в местах, которые не подходят для сельского хозяйства или городов, таких как Сахара, Гоби и австралийские пустыни, самые удаленные части тропических лесов в Амазонке и Конго, а также тундра. (Вы можете изучить результаты в Интернете с помощью интерактивных карт следа, и все карты и данные общедоступны.) Положительным моментом результатов является то, что, хотя население увеличилось на 23 процента, средний балл по человеческому следу увеличился всего на 9 процентов.Еще более многообещающим является тот факт, что за тот же 16-летний период мировая экономика выросла на 153 процента, что в 16 раз превышает темпы роста экологического следа.

Это обнадеживает и потенциально очень важно, — говорит исследователь-эколог Сэмюэл Кушман из Исследовательской станции Скалистых гор Лесной службы США. «Мы живем в эпоху вымирания, но разница между поистине массовым вымиранием и просто широкомасштабным вымиранием может зависеть от этой связи между тем, насколько быстро растет человеческий след, и меньше ли он, чем рост населения или больше, чем рост населения.

Но новости не всегда хорошие. Человеческое давление на окружающую среду распределяется неравномерно, и в то время как в некоторых более богатых регионах антропогенное воздействие незначительно уменьшается, другие части мира испытывают все более интенсивное давление. В таких областях, как мангровые заросли Новой Гвинеи и тропические леса Пурус-Варзеа в Амазонке, экологический след увеличился более чем вдвое, а в прибрежной тундре Баффина он увеличился более чем на 1000 процентов. В тундре горы Торнгат наблюдалось увеличение более чем на 10 000 процентов.

Многие из этих областей, испытывающих наибольшее давление, также являются одними из самых биоразнообразных мест на Земле. Наиболее сильно пострадали районы с более чем 1500 видами растений и районы, где обитает не менее 14 видов позвоночных, которые классифицируются как находящиеся под угрозой исчезновения.

«Когда мы смотрели на наиболее богатые видами части планеты, горячие точки биоразнообразия, раньше мы думали, что около 15 процентов [их площади] все еще являются естественными. Но наша карта человеческого следа показывает, что на самом деле только 3 процента горячих точек биоразнообразия остаются естественными », — говорит Вентер.«Это действительно важно, потому что это самая биологически ценная недвижимость на планете.