Войти
В экология, устойчивость - это способность экосистемы реагировать на возмущение или нарушение, сопротивляясь повреждению и быстро восстанавливаясь. Такие возмущения и нарушения могут включать стохастические события, такие как пожары, наводнения, ураганы, взрывы популяций насекомых и деятельность человека, например вырубка лесов, гидроразрыв земли для добычи нефти, распыление пестицидов в почву и интродукция экзотических видов растений или животных. Нарушения достаточной величины или продолжительности могут серьезно повлиять на экосистему и могут вынудить экосистему достичь порога, за которым преобладает другой режим процессов и структур. Когда такие пороги связаны с критической точкой или точкой бифуркации, эти смены режима могут также называться критическими переходами. Человеческая деятельность, которая отрицательно влияет на экологическую устойчивость, такая как сокращение биоразнообразия, эксплуатация природных ресурсов, загрязнение, землепользование и антропогенное изменение климата все чаще приводит к смене режима в экосистемах, часто в менее желательные и деградированные условия. Междисциплинарный дискурс устойчивости теперь включает рассмотрение взаимодействия людей и экосистем через социально-экологические системы, а также необходимость перехода от парадигмы максимального устойчивого урожая к управлению ресурсами окружающей среды, которая направлена на повысить экологическую устойчивость с помощью «анализа устойчивости, адаптивного управления ресурсами и адаптивного управления».
Концепция устойчивости в экологические системы были впервые представлены канадским экологом К.С. Холлинг для описания устойчивости природных систем перед лицом изменений в переменных экосистемы из-за естественных или антропогенных причин. В экологической литературе устойчивость определяется двумя способами:
Второе определение было названо« экологической устойчивостью », и оно предполагает существование нескольких стабильных состояний или режимов.
Некоторые поверхностные Озера умеренного пояса могут существовать либо в пределах прозрачного водного режима, который обеспечивает множество экосистемных услуг, либо с мутным водным режимом, который обеспечивает ограниченные экосистемные услуги и может вызывать цветение токсичных водорослей. Режим или состояние зависят от озера круговоротов фосфора, и любой режим может быть устойчивым в зависимости от экологии озера и управления им.
Малга лесные массивы Австралии могут существовать в режиме, богатом травой, который поддерживает выпас овец или режим с преобладанием кустарников, не имеющий ценности для выпаса овец. Смена режима вызвана взаимодействием пожара, травоядных и переменных осадков. Любое государство может быть устойчивым в зависимости от руководства.
Экологи Брайан Уокер, К.С. Холлинг и другие описывают четыре важнейших аспекта устойчивости: широта, сопротивление, ненадежность и панархия.
Первые три могут применяться как ко всей системе, так и к подсистемам, которые ее составляют.
Тесно связанные к устойчивости - это адаптивная способность, которая является свойством экосистемы, описывающим изменение ландшафтов стабильности и устойчивости. Адаптивная способность в социально-экологических системах относится к способности людей справляться с изменениями в окружающей среде путем наблюдения, обучения и изменения своих взаимодействий.
Под устойчивостью понимается стабильность и способность экосистемы терпеть беспокойство и восстанавливать себя. Если нарушение имеет достаточную величину или длительность, может быть достигнут порог, когда экосистема подвергается смене режима, возможно, навсегда. Устойчивое использование экологических товаров и услуг требует понимания и учета устойчивости экосистемы и ее ограничений. Однако элементы, влияющие на устойчивость экосистемы, сложны. Например, различные элементы, такие как круговорот воды, плодородие, биоразнообразие, разнообразие растений и климат, интенсивно взаимодействуют и влияют на разные системы.
Есть много областей, где деятельность человека влияет на устойчивость наземных, водных и морских экосистем, а также зависит от нее. К ним относятся сельское хозяйство, вырубка лесов, загрязнение окружающей среды, добыча полезных ископаемых, отдых, перелов, сброс отходов в море и изменение климата.
Сельское хозяйство можно рассматривать как важный пример, который следует учитывать в отношении устойчивости наземных экосистем. Органическое вещество (элементы углерода и азот) в почве, которое, как предполагается, будет пополняться несколькими растениями, является основным источником питательных веществ для роста сельскохозяйственных культур. В то же время интенсивные методы ведения сельского хозяйства в ответ на мировой спрос и нехватку продовольствия включают удаление сорняков и внесение удобрений для увеличения производства продуктов питания. Однако в результате интенсификации сельского хозяйства и применения гербицидов для борьбы с сорняками, удобрений для ускорения и увеличения роста сельскохозяйственных культур и пестицидов для борьбы с насекомыми сокращается биоразнообразие растений, равно как и запасы органических веществ для пополнения питательных веществ в почве и предотвращения стока.. Это приводит к снижению плодородия и урожайности почвы. Более устойчивые методы ведения сельского хозяйства будут учитывать и оценивать устойчивость земли, а также контролировать и уравновешивать ввод и вывод органических веществ.
Термин обезлесение имеет значение, которое охватывает преодоление порога устойчивости леса и потерю его способности возвращаться в свое первоначальное стабильное состояние. Для самовосстановления лесной экосистеме необходимы подходящие взаимодействия между климатическими условиями и биологическими действиями, а также достаточная территория. Кроме того, как правило, устойчивость лесной системы позволяет восстанавливать до 10 процентов ее площади после относительно небольшого ущерба (такого как молния или оползень). Чем больше масштаб ущерба, тем сложнее лесной экосистеме восстановить и сохранить равновесие.
Вырубка лесов также уменьшает биоразнообразие как растений, так и животных и может привести к изменению климатических условий на всей территории. Вырубка лесов также может привести к исчезновению видов, что может иметь эффект домино, особенно когда исключаются ключевые виды или когда исчезает значительное количество видов и утрачивается их экологическая функция.
Устойчивость к изменению климата обычно определяется как способность социально-экологической системы: (1) поглощать стрессы и поддерживать функционирование перед лицом внешних стрессов, вызванных изменением климата, и (2) адаптироваться, реорганизовываться и развиваться в более желательные конфигурации. которые повышают устойчивость системы, делая ее более подготовленной к будущим воздействиям изменения климата. Все чаще изменение климата угрожает человеческим сообществам по всему миру различными способами, такими как повышение уровня моря, учащение сильных штормов, приливных волн и наводнений. Одним из основных результатов изменения климата является повышение температуры морской воды, которое оказывает серьезное влияние на коралловые рифы из-за теплового стресса обесцвечивания кораллов. В период с 1997 по 1998 год было зарегистрировано самое значительное в мире обесцвечивание кораллов, которое соответствовало Эль-Ниньо Южному колебанию, со значительным повреждением коралловых рифов в западной части Индийского океана.
По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, более 70% мировых рыбных запасов либо полностью вылавливаются, либо истощены, что означает перелов угрожает устойчивость морской экосистемы, и это в основном связано с быстрым развитием рыболовных технологий. Одним из негативных последствий для морских экосистем является то, что за последние полвека запасы прибрежной рыбы резко сократились в результате чрезмерного вылова рыбы в целях ее экономической выгоды. Голубой тунец находится под особой угрозой исчезновения. Истощение рыбных запасов приводит к снижению биоразнообразия и, как следствие, к дисбалансу в пищевой цепочке и повышенной уязвимости к болезням.
Помимо перелова, прибрежные сообщества страдают от воздействия растущего числа крупных коммерческих рыболовных судов, что приводит к сокращению небольших местных рыболовных флотов. Многие местные равнинные реки, являющиеся источниками пресной воды, деградировали из-за притока загрязняющих веществ и наносов.
Сброс и то, и другое зависит от устойчивости экосистемы, хотя и представляет для нее угрозу. Сброс сточных вод и других загрязняющих веществ в океан часто осуществляется из-за дисперсной природы океанов, адаптивного характера и способности морской жизни перерабатывать морской мусор и загрязнители. Однако сброс отходов угрожает морским экосистемам, отравляя морскую жизнь и эвтрофикация.
По данным Международной морской организации, разливы нефти могут иметь серьезные последствия для морской жизни. Конвенция OILPOL признала, что большая часть загрязнения нефтью является результатом обычных судовых операций, таких как очистка грузовых танков. В 1950-х годах обычной практикой было просто промывать резервуары водой, а затем закачивать полученную смесь нефти и воды в море. OILPOL 54 запретил захоронение нефтесодержащих отходов на определенном расстоянии от суши и в «особых зонах», где опасность для окружающей среды особенно велика. В 1962 году пределы были расширены посредством поправки, принятой на конференции, организованной ИМО. Между тем, в 1965 году ИМО учредила Подкомитет по загрязнению нефтью под эгидой своего комитета по безопасности на море для решения проблем загрязнения нефтью.
Угроза разливов нефти для морской флоры и фауны осознается теми, кто может нести ответственность. в отношении загрязнения, например, Международная федерация владельцев танкеров по борьбе с загрязнением:
Морская экосистема очень сложна, и естественные колебания в составе, численности и распределении видов являются основной характеристикой ее нормального функционирования. Следовательно, при такой изменчивости фона бывает трудно определить степень повреждения. Тем не менее, ключ к пониманию ущерба и его важности заключается в том, приводят ли последствия разлива к снижению успешности размножения, продуктивности, разнообразия и общего функционирования системы. Разливы - не единственное давление на морскую среду обитания; хроническое городское и промышленное загрязнение или эксплуатация ресурсов, которые они предоставляют, также представляют собой серьезную угрозу.
Океанографический институт Вудс-Хоул называет загрязнение питательными веществами самой распространенной хронической экологической проблемой в прибрежный океан. Сбросы азота, фосфора и других питательных веществ происходят в результате сельского хозяйства, удаления отходов, освоения прибрежных районов и использования ископаемого топлива. Как только загрязнение питательными веществами достигает прибрежной зоны, оно стимулирует опасное разрастание водорослей, что может иметь прямые токсические эффекты и в конечном итоге приводить к условиям с низким содержанием кислорода. Некоторые виды водорослей токсичны. Разрастание этих водорослей приводит к вредному цветению водорослей, которое в просторечии называют «красными приливами» или «коричневыми приливами». Зоопланктон поедает токсичные водоросли и начинает передавать токсины по пищевой цепочке, поражая съедобные продукты, такие как моллюски, и в конечном итоге прокладывает себе путь до морских птиц, морских млекопитающих и людей. Результатом может быть болезнь, а иногда и смерть.
Растет осознание того, что для достижения цели устойчивого развития <85 требуется более глубокое понимание устойчивости экосистемы и акцент на ней.>. К аналогичному выводу пришли Perman et al. которые используют устойчивость для описания одной из 6 концепций устойчивости; «Устойчивое состояние - это такое состояние, которое удовлетворяет минимальным условиям устойчивости экосистемы во времени». За последнее десятилетие наука об устойчивости развивалась, выходя за рамки экологии и отражая системы мышления в таких областях, как экономика и политология. И поскольку все больше и больше людей переезжают в густонаселенные города, используя огромное количество воды, энергии и других ресурсов, необходимость объединения этих дисциплин для учета устойчивости городских экосистем и городов приобретает первостепенное значение..
Взаимозависимость экологических и социальных систем получила новое признание с конца 1990-х годов академиками, в том числе Беркес и Фолке, и получила дальнейшее развитие в 2002 году Фолке и др. Поскольку концепция устойчивого развития развивалась за пределы трех столпов устойчивого развития, чтобы сделать больший политический акцент на экономическом развитии. Это движение вызывает широкую озабоченность на экологических и социальных форумах и которое Клайв Гамильтон описывает как «фетиш роста».
Предлагаемая цель экологической устойчивости в конечном итоге состоит в предотвращении нашего вымирания, как цитирует Уокер Холлинга в в его статье: «[..]« устойчивость связана с [измерением] вероятностей исчезновения »(1973, стр. 20)«. В научных трудах все более очевидным становится значение окружающей среды и устойчивости для устойчивого развития. Folke et al. другие заявляют, что вероятность устойчивого развития повышается за счет «управления для обеспечения устойчивости», в то время как Перман и др. предполагают, что охрана окружающей среды для «предоставления набора услуг» должна быть «необходимым условием для устойчивости экономики».
Проблема применения концепции экологической устойчивости в контексте устойчивого развития заключается в том, что она противоречит традиционной экономической идеологии и политике. Res Опытность ставит под сомнение модель свободного рынка, в рамках которой действуют глобальные рынки. Для успешного функционирования свободного рынка характерна специализация, необходимая для достижения эффективности и повышения производительности. Сам этот акт специализации ослабляет устойчивость, позволяя системам привыкнуть и зависеть от их преобладающих условий. В случае непредвиденных потрясений; эта зависимость снижает способность системы адаптироваться к этим изменениям. Соответственно; Perman et al. Обратите внимание, что; «Некоторые виды экономической деятельности, по-видимому, снижают устойчивость, поэтому уровень нарушений, которым может подвергаться экосистема без изменения параметров, снижается».
Berkes and Фолке приводит набор принципов, призванных помочь в «повышении устойчивости и устойчивости», которые объединяют подходы адаптивного управления, местные методы управления, основанные на знаниях, и условия для институционального обучения и самоорганизации.
Совсем недавно Андреа Росс высказала предположение, что концепция устойчивого развития больше не подходит для содействия разработке политики, соответствующей сегодняшним глобальным вызовам и целям. Это связано с тем, что концепция устойчивого развития «основана на слабой устойчивости », которая не принимает во внимание реальность «ограничений устойчивости земли». Росс рассматривает влияние изменения климата на глобальную повестку дня как фундаментальный фактор «перехода к экологической устойчивости» как альтернативный подход к устойчивому развитию.
Потому что изменение климата - это проблема. является основным и растущим фактором утраты биоразнообразия, и что биоразнообразие и экосистемные функции и услуги в значительной степени способствуют адаптации к изменению климата, смягчению его последствий и снижению риска бедствий, считают сторонники адаптации на основе экосистем что устойчивость уязвимых групп населения и экосистемные услуги, от которых они зависят, являются критически важными факторами устойчивого развития в условиях изменяющегося климата.
Научные исследования, связанные с устойчивостью, начинают играть роль в влиянии на формирование политики и последующее принятие экологических решений.
Это происходит несколькими способами:
Экологическая устойчивость и пороговые значения, по которым определяется устойчивость, тесно взаимосвязаны в том, как они влияют на разработку экологической политики, законодательства и, следовательно, на управление окружающей средой. способность экосистем восстанавливаться после определенных уровней воздействия на окружающую среду прямо не указывается в законодательстве, однако из-за устойчивости экосистем некоторые уровни воздействия на окружающую среду, связанные с развитием, допускаются разработкой экологической политики и последующим законодательством.
Некоторые примеры рассмотрения устойчивости экосистем в законодательстве включают:
