Угроза биоразнообразию: пять факторов влияния человека на природу

Человеческая деятельность оказывает крайне пагубное воздействие на биоразнообразие по всему миру. Происходит не только сокращение численности видов, но и изменение состава видовых сообществ. Таковы выводы масштабного исследования, проведенного швейцарскими институтами Eawag и Цюрихским университетом и опубликованного в научном журнале Nature.

Биологическое разнообразие находится под серьезной угрозой. Все больше видов растений и животных исчезает с лица Земли, и ответственность за это несет человек. До недавнего времени не существовало комплексного анализа масштабов антропогенного вмешательства в природу, подтверждающего повсеместность этих эффектов для всех групп организмов. Большинство предыдущих исследований рассматривали лишь отдельные аспекты, фокусируясь либо на динамике видового разнообразия во времени, либо ограничиваясь конкретной местностью или специфическими видами воздействия. На основе таких разрозненных данных было сложно сделать общие выводы о последствиях влияния человека на биоразнообразие.

Чтобы восполнить эти пробелы, команда из Швейцарского федерального института водных наук и технологий Eawag и Цюрихского университета провела беспрецедентный обобщающий анализ. Ученые собрали данные из примерно 2100 исследований, в которых сравнивалось биоразнообразие почти на 50 000 участках, подвергшихся антропогенному воздействию, с таким же количеством контрольных участков, не затронутых человеком. Анализ охватил наземные, пресноводные и морские среды обитания по всему миру и все группы организмов – от микробов и грибов до растений, беспозвоночных, рыб, птиц и млекопитающих. Профессор водной экологии Цюрихского университета и руководитель исследовательской группы в Eawag Флориан Альтерматт называет эту работу одним из самых масштабных обобщающих исследований антропогенного воздействия на биоразнообразие в мире.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, однозначны и не оставляют сомнений в разрушительном влиянии человека на природу планеты. Франсуа Кек, постдокторант в исследовательской группе Альтерматта и ведущий автор исследования, рассказывает, что они проанализировали воздействие пяти основных антропогенных факторов на биоразнообразие: изменения среды обитания, прямую эксплуатацию (например, охоту или рыболовство), изменение климата, загрязнение и инвазивные виды. Их выводы показывают, что все пять факторов оказывают сильное влияние на биоразнообразие во всем мире, во всех группах организмов и во всех экосистемах.

В среднем, количество видов на участках, затронутых деятельностью человека, оказалось почти на двадцать процентов ниже, чем на контрольных территориях. Особенно серьезные потери видов во всех биогеографических регионах наблюдаются среди позвоночных, таких как рептилии, амфибии и млекопитающие. Их популяции, как правило, значительно меньше, чем у беспозвоночных, что увеличивает вероятность их вымирания.

Однако воздействие человека выходит далеко за рамки простого сокращения числа видов. Франсуа Кек поясняет, что сокращается не только число видов, но антропогенное давление также изменяет состав видовых сообществ. Видовой состав в конкретном месте является вторым ключевым аспектом биоразнообразия, наряду с количеством видов. Например, в высокогорных районах из-за потепления климата специализированные растения рискуют быть вытесненными видами с более низких высот. В некоторых случаях количество видов на определенном участке может оставаться прежним, но биоразнообразие и его экосистемные функции все равно пострадают, если исчезнет, к примеру, вид растения с особо развитой корневой системой, защищающей почву от эрозии. Наибольшие сдвиги в видовых сообществах обнаружены среди микроскопических организмов – микробов и грибов. Франсуа Кек предполагает, что это может быть связано с короткими жизненными циклами и высокой скоростью расселения таких организмов, что позволяет им быстрее реагировать на изменения.

Согласно исследованию, загрязнение окружающей среды и изменение среды обитания оказывают особенно негативное влияние на количество видов и состав видовых сообществ. По словам Флориана Альтерматта, это неудивительно. Изменения среды обитания часто бывают очень резкими, например, при вырубке лесов или распашке лугов. Загрязнение, будь то случайное, как при разливе нефти из танкера, или преднамеренное, как при распылении пестицидов, вносит в среду обитания новые вещества, которые уничтожают или ослабляют живущие там организмы. Эти выводы не означают, что изменение климата менее проблематично для биоразнообразия, подчеркивает Альтерматт. Однако, он добавляет, что, вероятно, полный масштаб воздействия изменения климата сегодня еще невозможно оценить.

Третий ключевой аспект биоразнообразия, который исследовала команда, – это гомогенность, то есть степень сходства видовых сообществ на разных участках. Например, крупномасштабное интенсивное сельское хозяйство обычно делает ландшафты более однородными, а населяющие их видовые сообщества – более похожими. Эффекты оказались смешанными: некоторые исследования показали очень сильную тенденцию к гомогенизации, в то время как другие выявили тенденцию к увеличению различий между видовыми сообществами, особенно на локальном уровне.

Исследователи сомневаются, что последнее является хорошим знаком. Они предполагают, что увеличение различий может быть временным эффектом в сильно нарушенных средах обитания. Флориан Альтерматт выражает опасение, что обнаруживаемое антропогенное влияние порой настолько сильно, что появляются признаки, указывающие на возможный полный коллапс сообществ видов.

Авторы считают, что их исследование демонстрирует, во-первых, необходимость оценивать изменения биоразнообразия не только по числу видов. Во-вторых, полученные результаты вызывают тревогу из-за их явности и глобального характера. Они могут служить ориентирами для будущих исследований и усилий по сохранению биоразнообразия. Франсуа Кек заключает, что их выводы четко указывают, какие именно антропогенные воздействия оказывают наибольшее влияние на биоразнообразие, и это также показывает, какие цели необходимо ставить для обращения этих тенденций вспять.