Rybołówstwo w Chilice utrzymuje ponad 150,000 XNUMX ludzi. Obrazy Indii/Shutterstock
Na całym świecie lasy deszczowe stają się sawanną lub polami uprawnymi, sawanna wysycha i zamienia się w pustynię, a lodowata tundra topnieje. Rzeczywiście, badania naukowe odnotowały teraz „zmiany reżimu”, takie jak te w ponad 20 różnych typów ekosystemów gdzie przekroczono punkty krytyczne. Na całym świecie, ponad 20% ekosystemów są w niebezpieczeństwie przesunięcia lub zapadnięcia się w coś innego.
Te załamania mogą nastąpić szybciej niż myślisz. Ludzie już wywierają presję na ekosystemy wiele różnych sposobów – co nazywamy stresem. A kiedy połączysz te obciążenia ze wzrostem ekstremalnych warunków pogodowych spowodowanych klimatem, data przekroczenia tych punktów krytycznych może zostać przyspieszona nawet o 80%.
Oznacza to, że upadek ekosystemu, którego mogliśmy się spodziewać do końca tego stulecia, może nastąpić już w ciągu kilku następnych dziesięcioleci. To ponury wniosek z naszych najnowszych badań, opublikowanych w Zrównoważony rozwój przyrody.
Wzrost populacji ludzkiej, zwiększone wymagania ekonomiczne i stężenie gazów cieplarnianych wywierają presję na ekosystemy i krajobrazy, aby dostarczały żywność i utrzymywały kluczowe usługi, takie jak czysta woda. Wzrasta również liczba ekstremalnych zjawisk klimatycznych będzie tylko gorzej.
To, co naprawdę nas niepokoi, to fakt, że ekstremalne warunki klimatyczne mogą uderzyć w już obciążone ekosystemy, które z kolei przenoszą nowe lub podwyższone obciążenia na inne ekosystemy i tak dalej. Oznacza to, że jeden upadający ekosystem może wywierać efekt domina na sąsiednie ekosystemy kolejne pętle sprzężenia zwrotnego: scenariusz „ekologicznej pętli zagłady” z katastrofalnymi skutkami.
Ile do upadku?
W naszych nowych badaniach chcieliśmy zorientować się, jaki stres mogą wytrzymać ekosystemy przed upadkiem. Zrobiliśmy to za pomocą modeli – programów komputerowych, które symulują, jak ekosystem będzie działał w przyszłości i jak będzie reagował na zmiany okoliczności.
Użyliśmy dwóch ogólnych modeli ekologicznych reprezentujących jakość lasów i wody w jeziorach oraz dwóch modeli specyficznych dla lokalizacji reprezentujących łowiska laguny Chilika we wschodnim indyjskim stanie Odisha i Wyspie Wielkanocnej (Rapa Nui) na Oceanie Spokojnym. Te dwa ostatnie modele wyraźnie obejmują interakcje między działalnością człowieka a środowiskiem naturalnym.
Kluczową cechą każdego modelu jest obecność mechanizmów sprzężenia zwrotnego, które pomagają utrzymać równowagę i stabilność systemu, gdy naprężenia są wystarczająco słabe, aby je wchłonąć. Na przykład rybacy na jeziorze Chilika wolą łowić dorosłe ryby, podczas gdy zasoby rybne są obfite. Tak długo, jak pozostanie wystarczająca liczba dorosłych osobników do rozmnażania, sytuacja może być stabilna.
Jednak gdy stresy nie mogą już być absorbowane, ekosystem nagle przekracza punkt bez powrotu – punkt krytyczny – i załamuje się. W Chilice może to mieć miejsce, gdy rybacy zwiększają połowy młodych ryb podczas niedoborów, co dodatkowo utrudnia odnowę zasobów rybnych.
Wykorzystaliśmy to oprogramowanie do modelowania ponad 70,000 30 różnych symulacji. We wszystkich czterech modelach kombinacje stresu i ekstremalnych zdarzeń przyspieszyły datę przewidywanego punktu krytycznego o 80% do XNUMX%.
Oznacza to, że ekosystem, który ma się załamać w latach 2090. XX wieku z powodu pełzającego wzrostu pojedynczego źródła stresu, takiego jak globalne temperatury, może w najgorszym przypadku załamać się w latach 2030. XXI wieku, gdy uwzględnimy inne problemy, takie jak ekstremalne opady deszczu, zanieczyszczenie środowiska lub nagły wzrost zużycia zasobów naturalnych.
Co ważne, około 15% załamań ekosystemów w naszych symulacjach nastąpiło w wyniku nowych naprężeń lub ekstremalnych zdarzeń, podczas gdy główne naprężenia były utrzymywane na stałym poziomie. Innymi słowy, nawet jeśli uważamy, że zarządzamy ekosystemami w sposób zrównoważony, utrzymując główne poziomy stresu na stałym poziomie – na przykład regulując połowy ryb – lepiej wypatrujmy nowych stresów i ekstremalnych zdarzeń.
Nie ma ratunków ekologicznych
Wcześniejsze badania sugerowały, że znaczne koszty przekroczenia punktów krytycznych w dużych ekosystemach będą się pojawiać od drugiej połowy tego stulecia. Ale nasze odkrycia sugerują, że koszty te mogą wystąpić znacznie wcześniej.
Odkryliśmy, że szybkość, z jaką przykładany jest stres, ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia upadku systemu, co prawdopodobnie dotyczy również systemów nieekologicznych. Rzeczywiście, zwiększona prędkość zarówno wiadomości, jak i procesów bankowości mobilnej została ostatnio przywołana jako zwiększająca ryzyko upadku banku. Jako dziennikarz Gillian Tett zauważyła:
Upadek Silicon Valley Bank dostarczył jednej przerażającej lekcji na temat tego, jak innowacje technologiczne mogą nieoczekiwanie zmienić finanse (w tym przypadku poprzez intensyfikację cyfrowego stada). Ostatnie awarie flash oferują kolejną. To jednak prawdopodobnie mały przedsmak przyszłości wirusowych pętli sprzężenia zwrotnego.
Ale tam porównanie między systemami ekologicznymi i ekonomicznymi się wyczerpuje. Banki można uratować, o ile rządy zapewnią wystarczający kapitał finansowy w ramach ratowania. W przeciwieństwie do tego żaden rząd nie jest w stanie zapewnić natychmiastowego kapitału naturalnego potrzebnego do przywrócenia załamanego ekosystemu.
Nie ma sposobu na przywrócenie załamanych ekosystemów w rozsądnych ramach czasowych. Nie ma ratunków ekologicznych. Mówiąc językiem finansowym, będziemy musieli po prostu przyjąć uderzenie.
O autorze
Johna Dearinga, profesor geografii fizycznej, University of Southampton; Grzegorz Cooper, pracownik naukowy podoktorancki w zakresie odporności społeczno-ekologicznej, University of Sheffield, Szymon Willcock, profesor zrównoważonego rozwoju, Uniwersytet w Bangor
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Przyszłość, którą wybieramy: przetrwanie kryzysu klimatycznego
autorstwa Christiany Figueres i Toma Rivetta-Carnaca
Autorzy, którzy odegrali kluczową rolę w porozumieniu paryskim w sprawie zmian klimatu, przedstawiają spostrzeżenia i strategie radzenia sobie z kryzysem klimatycznym, w tym działania indywidualne i zbiorowe.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ziemia niezamieszkana: życie po ociepleniu
David Wallace-Wells
Ta książka bada potencjalne konsekwencje niekontrolowanych zmian klimatu, w tym masowe wymieranie, niedobór żywności i wody oraz niestabilność polityczną.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ministerstwo dla przyszłości: powieść
autorstwa Kima Stanleya Robinsona
Ta powieść przedstawia świat niedalekiej przyszłości zmagający się ze skutkami zmian klimatu i oferuje wizję tego, jak społeczeństwo może się zmienić, aby stawić czoła kryzysowi.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Pod białym niebem: natura przyszłości
Elżbieta Kolbert
Autor bada wpływ człowieka na świat przyrody, w tym zmiany klimatyczne, oraz potencjał rozwiązań technologicznych w odpowiedzi na wyzwania środowiskowe.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie
pod redakcją Paula Hawkena
Ta książka przedstawia kompleksowy plan przeciwdziałania zmianom klimatycznym, w tym rozwiązania z różnych sektorów, takich jak energetyka, rolnictwo i transport.
