Экологический коллапс

редактировать
Ситуация, когда экосистема испытывает резкое, возможно, постоянное сокращение емкости для всех организмов

Экологический коллапс относится к ситуации, когда экосистема страдает от резкого, возможно, постоянного сокращения несущей способности для всех организмов, что часто приводит к массовому исчезновению. Обычно экологический коллапс провоцируется катастрофическим событием, происходящим в короткие сроки. Экологический коллапс можно рассматривать как следствие коллапса экосистемы биотических элементов, которые зависели от исходной экосистемы.

Экосистемы обладают способностью отскакивать от разрушительного агента. Разница между коллапсом и мягким отскоком определяется двумя факторами - токсичностью введенного элемента и сопротивляемостью исходной экосистемы.

Благодаря естественному отбору виды на планете постоянно адаптировались к изменениям через вариации в их биологическом составе и распространение. Математически можно продемонстрировать, что большее количество различных биологических факторов имеет тенденцию ослаблять колебания каждого из отдельных факторов.

Ученые могут предсказать критические моменты экологического коллапса. Наиболее часто используемая модель для прогнозирования разрушения пищевой сети называется R50, которая представляет собой надежную модель измерения устойчивости пищевой сети.

Содержание

  • 1 Причины и примеры
  • 2 Обрушение тропических лесов
    • 2.1 Каменноугольный период
  • 3 Сегодня
    • 3.1 Примеры на суше
    • 3.2 Океаны
    • 3.3 Научные исследования
  • 4 Последствия
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки

Причины и примеры

Хотя единой причины экологического коллапса нет, объясняющие факторы включают удары астероидов, чрезвычайно крупные извержения вулканов и резкое изменение климата. Эффект снежного кома этих определяющих факторов и экологического коллапса продемонстрирован в палеонтологической летописи. массовые вымирания. Например, последствия изменения климата как фактора, способствующего экологическому коллапсу, продемонстрированы в событиях вымирания ордовика-силурия. Возможной причиной ордовикского вымирания было глобальное похолодание, которое повлияло на среду обитания морских обитателей. Следовательно, морские существа, такие как трилобиты, брахиоподы и граптолиты, вымерли. Кроме того, Карабонов и его коллеги провели исследование, чтобы показать, как во время последнего ледникового максимума (LGM) изменения окружающей среды и климата привели к экологическому коллапсу в озере Байкал и озере. Хубсугул, что привело к эволюции видов в этих системах. Коллапс экосистемы Хубсугула во время LGM породил новую экосистему с ограниченным биоразнообразием видов и низким уровнем эндемизма в Хубсугуле в течение голоцена. Исследование Карабонова также показывает, что экологический коллапс во время LGM в озере Хубсугул привел к более высокому уровню разнообразия и более высокому уровню эндемизма как побочного продукта эволюции после экологического коллапса LGM. Событие ордовикского вымирания и озеро Байкал и Хубсугул демонстрируют два воздействия экологического коллапса на доисторическую среду.

Исторические примеры включают крах трески Гранд-Бэнкс в начале 1990-х годов, приписываемый перелову.

Важные факторы давления, способствующие нынешнему и будущему экологическому коллапсу, включают среду обитания утрата, деградация и фрагментация, чрезмерный выпас, чрезмерная эксплуатация экосистем людьми, промышленный рост человека и перенаселенность, изменение климата, закисление океана, загрязнение и инвазивные виды.

Обрушение тропических лесов

Обрушение тропических лесов относится к реальному прошлому и теоретическим будущий экологический коллапс тропических лесов. Это может включать фрагментацию среды обитания до такой степени, что остается небольшой тропический лес биом, а виды тропических лесов выживают только в изолированных рефугиумах. Фрагментация среды обитания может быть вызвана дорогами. Когда люди начинают рубить деревья для рубки леса, создаются второстепенные дороги, которые не будут использоваться после их основного использования. Заброшенные растения тропических лесов с трудом могут вырасти в этих местах. Фрагментация леса также открывает путь для незаконной охоты. Виды с трудом находят новое место для поселения в этих фрагментах, вызывая экологический коллапс. Это приводит к исчезновению многих животных в тропических лесах.

Каменноугольный период

В Каменноугольный период угольные леса, великие, простирались на большей части Еврамерики (Европы и Америки). Эта земля поддерживала возвышающихся ликопсид, которые внезапно разделились и рухнули. Обрушение тропических лесов во время каменноугольного периода объясняется множеством причин, включая изменение климата. В частности, в это время климат стал более прохладным и сухим, что неблагоприятно для роста тропических лесов и большей части биоразнообразия в них. Этот внезапный обвал затронул несколько больших групп, включая ликопсид и амфибий. Рептилии процветали в новой среде благодаря адаптации, которая позволяла им процветать в более засушливых условиях.

Модель фрагментации тропических лесов «рыбья кость»

Сегодня

Возможные переломные моменты в климатической системе

Примеры на суше

Классическая модель фрагментации лесов наблюдается во многих тропических лесах, в том числе в Амазонке, в частности, модель «рыбья кость», образованная развитием дорог. в лес. Это вызывает серьезную озабоченность не только из-за потери биома с множеством неиспользованных ресурсов и массовой гибели живых организмов, но также из-за того, что вымирание видов растений и животных, как известно, коррелирует с фрагментацией среды обитания.

Было установлено, что чрезмерный выпас вызывает деградацию земель, особенно в Южной Европе, что является еще одной причиной экологического коллапса и естественной убыли ландшафта. Правильное управление пастбищными ландшафтами может снизить риск опустынивания.

Океаны

В 2010 году в Мексиканский залив было сброшено 4,9 миллиона баррелей (210 миллионов галлонов США; 780 000 м) когда взорвалась буровая установка Deepwater Horizon BP. Последствия разлива нефти BP будут по-прежнему ощущаться будущими поколениями, поскольку загрязнение было обнаружено по всей пищевой цепочке. Более 8000 морских птиц, морских черепах и морских млекопитающих были найдены мертвыми или ранеными в течение нескольких месяцев после проведения очистки. Воздействие этой катастрофы нарушило баланс пищевой цепи окружающей среды. Разлив нефти произошел в разгар сезона размножения и в результате затронул яичных и личинок животных в наибольшей степени, уничтожив все возрастные классы. Эта потеря поколения в будущем окажется ужасной для будущих хищников экосистемы.

Кроме того, серьезную проблему для морских биологов вызывают последствия экологического коллапса для коралловых рифов (которые, основываясь на свидетельствах окаменелостей, более уязвимы для исчезновения, но также демонстрируют большую устойчивость). Следствием глобального изменения климата является повышение уровня моря, которое может привести к потоплению рифов или обесцвечиванию кораллов. Человеческая деятельность, такая как рыболовство, добыча полезных ископаемых, вырубка лесов и т. Д., Создает угрозу для коралловых рифов, затрагивая нишу коралловых рифов. Например, Эдингер и его коллеги демонстрируют корреляцию между утратой разнообразия коралловых рифов на 30-60% и деятельностью человека, такой как сточные воды и / или промышленное загрязнение.

Логарифмическая линейная зависимость между пространственной площадью и временной продолжительностью 42 наблюдаемых сдвигов режима земной системы

Мировой океан находится в большой опасности коллапса. Изучая 154 различных вида морских рыб, Дэвид Байлер обнаружил, что многие факторы, такие как перелов, изменение климата и быстрый рост популяций рыб, вызовут коллапс экосистемы. Когда люди ловят рыбу, они обычно ловят популяции с более высокими трофическими уровнями, такие как лосось и тунец. Истощение этих трофических уровней позволяет более низкому трофическому уровню перенаселяться или заселяться очень быстро. Например, когда популяция сома истощается из-за чрезмерного вылова рыбы, планктон становится перенаселенным, потому что погибает их естественный хищник. Это вызывает проблему, называемую эвтрофикацией. Поскольку все население потребляет кислород, уровень растворенного кислорода резко упадет. Снижение уровня растворенного кислорода приведет к тому, что все виды в этой области будут вынуждены покинуть это место, иначе они задохнутся. Это наряду с изменением климата и закислением океана может вызвать коллапс экосистемы.

Научные исследования

Некоторые ученые предсказывают, что глобальный экологический коллапс произойдет после того, как 50% природного ландшафта исчезнет из-за человеческого развития. Есть свидетельства того, что даже большие экосистемы могут разрушиться в относительно короткие сроки, непропорционально быстрее, чем более мелкие экосистемы. В документе говорится, что по достижении «точки невозврата» разрушение происходит не постепенно, а быстро и что тропический лес Амазонки может сместиться в саванну, состоящую из деревьев и трава в течение 50 лет, и коралловые рифы Карибского моря могут разрушиться в течение 15 лет после достижения состояния обрушения.

Последствия

Хотя причины экологического коллапса связаны с факторами, уникальными для их окружающей среды, все они по большей части имеют сходные последствия, такие как потеря биоразнообразия, трофические каскады и даже исчезновение. Например, урбанизация и вырубка лесов в юго-восточной части Азиатско-Тихоокеанского региона привели к исчезновению трех видов растений и восьми видов животных в 2003 году.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-18 06:02:40
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте