Прямі загрози для біорізноманіття

Робоча версія, травень 2004

Підготовлено М.Ф. Лаверті та Л. Мерфі (M.F. Laverty, L. Murphy)Передрук даного матеріалу дозволено установам для некомерційного використання в освітніх цілях. Матеріали можуть поширюватися серед студентів, зарахованих на курс в даній установі. Дозволене поширення матеріалів у вигляді копій серед учнів або за допомогою внутрішньої розсилки в навчальному закладі. Користувач погоджується з обмеженнями, які накладаються на комерційне використання матеріалів, та зобов'язується, крім усього іншого, не публікувати матеріали в комерційних виданнях без попередньої письмової згоди American Museum of Natural History (Американського музею історії природознавства).

Будь-яке відтворення чи розповсюдження матеріалів повинне супроводжуватися цитуванням оригіналу та повідомленням про авторське право таким чином:

Українською: «Copyright 2004 авторів матеріалів та Центру з біорізноманіття та охорони природи, Американський музей історії природознавства. Усі права захищені».

Англійською: «Copyright 2004 by the authors of the material and the Center for Biodiversity and Conservation of the American Museum of Natural History. All rights reserved». 3,

•Ці матеріали було підготовлено за підтримки National Science Foundation (Національного наукового фонду), Curriculum and Laboratory Improvement program (Програми вдосконалення курсів, навчальних і лабораторних планів) (NSF 0127506), а також United States Fish and Wild life Service (грантова угода № 98210 - 1-G017).

Будь-які думки, висновки та рекомендації, опубліковані в цих матеріалах, є думками авторів і не обов'язково відображають точку зору American Museum of Natural History, National Science Foundation або United States Fishand Wildlife Service.

Головні загрозиПрямі• Фрагментація• Інвазивні види• Надмірна експлуатація• Забруднення• Глобальні кліматичні

зміни

Непрямі • Перенаселеність• Надмірне споживання

ресурсів• Зменшення чи нестача

стимулів для збереження• Недоліки впровадження

• Причини:– сільське

господарство; – людські поселення;– видобуток ресурсів;– Промисловість.

• Наслідки:– малі ізольовані

території;– замалі розміри для

підтримки біорізноманіття.

Джерело: Sterling©AMNH-CBC

Деградація екосистем та їх фрагментація

Загрози:• сільське

господарство;• видобуток

ресурсів;• людські

поселення;• Промисловість.

Тропічні ліси

Джерело: Frey©AMNH-CBC

Джерело: Bureau of Land Management/ photo by Merv Coleman

Трав’яні екосистеми

Перетворення на с/г поля чи пасовища

Водні екосистеми

• Мангрові ліси, солончаки та морські трави.

• Роботи з поглиблення дна, рибна промисловість.

Джерело: National Oceanic and Atmospheric Administration / Commerce Department

Прісноводні тасолоні:

–осушення; –наповнення;–розробка.

Водно-болотні угіддя

Для всіх фото джерело: National Oceanic & Atmostpheric AdministrationCommerce Department

Річкові системи• Між 1950 та 1986 роками сконструйовано більше 45 тис.

великих дамб.• 60% із 227 досліджених басейнів великих річок є сильно

фрагментованими та мають змінені русла.

Джерело: EarthTrends 2001 World ReДжерелоs Institute

World Resources Institute. 2006. EarthTrends:The Environmental Information Portal. Available at http://earthtrends.wri.org. Washington DC:World ReДжерелоs Institute.

Типи фрагментації за наслідками• Втрата екосистем та

ареалів.• Зменшення розміру

ділянки.• Посилення крайового

ефекту.• Посилення

ізольованості фрагмента.

• Зміни у видовому різноманітті, складі та взаємозв'язках. Джерело: Murphy©AMNH-CBC

Площа: 16 км2

Периметр: 32 км

Площа: 16 км2

Периметр: 16 км

Причини фрагментаціїАнтропогенні

Чіткі межіПрості форми

Природні

Ділянки складнішої формиМенш чіткі межі

Джерело: DEPARTMENT OF THE INTERIOR, A. ADAMS Джерело: FREY©CBC-AMNH

Інвазивні види• Інвазивні види

перевершують, заміщують чи пригнічують місцеві види.

• Екзотичні види – Мешкають поза

територією природного поширення, не завжди є інвазивними.

• 3 фази інвазії:– розповсюдження;– пристосування;– інтеграція.

Розповсюдження• Випадкове занесення:

– норвезький щур;– деревна змія;– хвороби: віспа, кір, сказ,

чума.

• Умисне занесення:– боротьба зі шкідниками: жаба;

– домашні тварини: коти;– їжа: свині.

Laverty © CBC/AMNH

Пристосування• Більшість інвазивних

видів на цьому етапі помирає.

• Фактори, які полегшують пристосування: кількість особин, розмір природного ареалу, порожні ніші, хижацтво.

• На успіх пристосування впливають біотичні та абіотичні фактори.

• Спостерігається в усіх частинах світу. http://www.fs.fed.us/ne/delaware/biotrends/trends_invasives.html

Екзотичні види риб потрапляють у внутрішні води

Інтеграція

• Підраховано: приблизно з 1 тис. видів, що проникають на нову територію, 10 утворюють довгострокові популяції, а один стає проблемою для інших (Cox, 1999).

• Важливо те, як “чужинці” вступають у взаємодію в новому середовищі.• Після вдалої інтеграції інтродуценти здатні змінити процеси в місцевій

екосистемі.

Немісцеві види рослин у північноамериканських трав’яних екосистемах

World Resources Institute. 2006. EarthTrends:The Environmental Information Portal. Available at http://earthtrends.wri.org/text/BIO/maps/250.htm. Washington DC:World ReДжерелоs Institute.

Наслідки інвазії

• Створення гібридів з місцевими видами.• Руйнування структури та функцій

екосистем.• Нестача місця для місцевих видів, які

витісняють у боротьбі за ресурси.• Місцеве чи глобальне вимирання.

Контроль над інвазивними процесами

• Найефективніше – запобігати:– запровадження карантинів;– жорсткий контроль за тим, що

дозволяється у даній місцевості.

• Програми контролю:– широкий спектр методів;– необхідність оперативного

реагування (якщо “чужинець” стає успішним, проблему вирішити набагато важче).

USFWS: http://www.fws.gov/stonelakes/habitatmgt.htm

Капська провінція, Південна Африка

• Екосистема фінбоша (Капське рослинне царство):– Багато ендемічних видів.– Ефективно використовує воду, стійка до пожеж, з низькою біомасою,

коренева система захищає від ерозії ґрунту.• Інвазія евкаліпта, сосни, акації тощо:

– Потребують великої кількості води.– Збільшують інтенсивність пожеж через уразливість до вогню та

більшу біомасу.– Зменшилася кількість води, придатної для с/г використання та пиття

у Кейптауні та Порт-Елізабет.• Робота за Водною програмою:

– Державна програма з видалення івазивних видів.– Успішна на деяких територіях.

Надмірна експлуатація

• Нестале споживання, врожай чи збитки.

• Пряма:– комерційний тиск.

• Непряма:– нецільова

експлуатація (черепахи в сітках для риби).

Джерело: National Oceanic & Atmospheric Administration / Commerce Department

Джерело: National Oceanic & Atmospheric Administration/ Commerce Department

Джерело: FreyAMNH-CBC

Пряма промислова надмірна експлуатація

Tragedy of the Commons – Hardin, 1968Якщо розглядати ресурси як суспільну власність, що доступна в рівній мірі

для всіх, вони будуть надмірно експлуатуватися.

Джерело: National Oceanic & Atmospheric AdministrationCommerce Department

Морський риболовний

промисел• За даними Продовольчої та

сільськогосподарської організації ООН: – 9-10% вичерпується;– 15-18%

перевикористовується;– 47-50% тотально

перевикористовується.• Загальний вилов і середній

розмір особин знижуються.• Збільшення попиту та

покращення в технології сприяють швидкості вилову.

• «Неминуче зниження улову» (Pauly et al., 1998).

Джерело: National Oceanic & Atmospheric AdministrationCommerce Department

• Квоти та обмеження (200-мильна прибережна зона).

• Обмеження на типи обладнання та кількість човнів.

• Морські території під охороною (MPA).

Джерело: National Oceanic and Atmospheric Administration / Commerce Department

Регулювання та контроль можуть допомогти

Торгівля дикими видами• Міжнародна торгівля

– Легальна:• CITES (Конвенція про

міжнародну торгівлю видами дикої флори і фауни, що перебувають під загрозою зникнення) .

• 30 тис. видів рослин і тварин.– Нелегальна:

• За підрахунками Інтерполу, 12 млн. дол. США щорічно.

• Друга після наркотиків за оборотом у світі.

• Національна торгівля:• Значна кількість (інколи

переважна) споживається в країні.

• Обсяги невідомі.

Джерело: Center for Biodiversity and Conservation

Непряма надмірна експлуатація

Прилов (нецільовий): – Оцінюється у 16-40 млн.

тонн щорічно (Alverson et al., 1994).

– 5 кг прилову на кожний 1 кг цільової креветки .

Торгівля дикими видамиСмертність до моменту легальної декларації призводить до збільшення вилову:

– Смертність птахів 60-70%.

– Смертність акваріумних рифових риб 80-90%.

Джерело: National Oceanic & Atmospheric AdministrationCommerce Department

Непряма надмірна експлуатація

• Деструктивні підходи– Сіті та пастки, що

вбивають побічних жертв.

– Використання ціаніду та вибухівки в рибальстві, особливо акваріумних видів.

Джерело: National Oceanic and Atmospheric Administration / Commerce Department

Забруднення

• Багато класифікацій.• Різноманіття типів і впливів.• Результатом є руйнівний, стійкий та кумулятивний

вплив.

Джерело: National Oceanic & Atmospheric Administration / Commerce Department

Класифікація• Токсичні й нетоксичні забрудники:– Токсичні: смертельні або такі,

що впливають на базові функції організму (імунну, репродуктивну системи).

– Нетоксичні: витік добрив, що негативно впливає на водні екосистеми.

• Точкові та неточкові джерела– Звідки взялося забруднення? Чи

це серія одиничних ідентифікованих джерел, чи це широко розповсюджено і важко контролюється?

• Забруднення довкілля: – Вода, повітря, ґрунти.

• Інші види: – Шумове, світлове. Джерело: National Oceanic &

Atmospheric Administration

Commerce Department

Токсичне• Включає залишки

металів, біоциди/ пестициди, промислові органічні хімічні речовини та продукти згоряння.

• Довготривале, досить легко поширюється.

• Може з часом акумулюватися в організмі: біоакумуляція.

• Результат може бути віддаленим в часі: кислотні опади. Джерело: National Oceanic & Atmospheric Administration

Commerce Department

Органічні забруднювачі/біостимулятори

• Джерелами є переважно добрива та стоки.• Стимулятори росту, що не споживаються.• Призводять до інтенсифікації розкладання, яке створює

гіпоксичні або безкисневі середовища.• Зменшення прозорості вод впливає на рослини та

молюсків.

Джерело: National Oceanic & Atmospheric Administration/Commerce Department

Річне утворення твердих відходів

0200400600800

1 0001 2001 4001 6001 8002 000

Мл

н. т

он

н в

ир

об

ле

но

Промисловість Побутові відходи

MurphyAMNH-CBC

Гірничі тверді відходи

• Для виробництва цільових металів/мінералів необхідна руда високої концентрації.

• Щоб виготовити просту золоту обручку потрібно переробити 3 тонни руди.

• 99 тон руди дають лише 1 тонну міді.

• Технологічні досягнення підвищують ці показники, дозволяючи добувати потрібні елементи з руд нижчої концентрації.

Джерело: Bureau of Land Management/Pocatello OfficePhoto by: Peter Oberlindacher

Морське середовищеДжерело: National Oceanic and Atmospheric AdministrationCommerce Department

Тверді відходи:–Шкодять, якщо їх проковтнути.

–Слугують плотами для пересування інвазивних видів (Barnes, 2002).

АквакультуриВирощування лосося:

– Хижаки.– 5 фунтів корму для

виробництва 1 фунта лосося.

– Антибіотики, барвники, надлишок поживних речовин і «втікачі».

Креветкові ферми:– Ферми будують на

природних водних угіддях.

– Забруднення солями та відходами.

Джерело: National Oceanic & Atmospheric AdministrationCommerce Department

Шумове забруднення

• Головні фактори:– Транспорт (автомобілі, поїзди, літаки, доставка) та

індустрія (будівництво чи заводи).

• Вплив на багато видів проявляється у порушенні природної поведінки:– Розмноження, харчування, міграція.

Світлове забрудненняNASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Зміна клімату

• Глобальний вплив.• Підвищення швидкості зміни клімату:

– Зростання швидкості змін у Північній півкулі за останні 100 років є найбільшим за останню 1000 років.

• Не всі регіони зазнають однакового впливу:– Найбільше страждають альпійські та

прибережні території.

• Швидкі та розповсюджені зміни розподілу рослин і тварин.

• Підняття рівня води в результаті танення льодовиків і снігового покриву.

• Види, що живуть близько до своїх екологічних меж, найбільш уразливі.

• Збільшення тиску на екосистеми, що є під загрозою зникнення.

Вплив зміни клімату:

Джерело: National Oceanic and Atmospheric Administration / Commerce Department

Загальний вплив потужніший за просту суму

його складових.Нариклад, у районі Амазонки до 50% річної кількості

опадів є результатом випаровування:

Синергія прямих загроз

Вирубування

Зменшення випаровування

ВисушуванняПідвищення пожежної небезпеки

Зростання втрати лісів

Результат: вирубка призводить до ще більшої втрати лісу!

Висновки

• Взаємопов'язаність процесів може швидко посилити вплив загрози.

• Детальне розуміння процесів і впливу прямих загроз може допомогти в розробці політики реагування.

• Успішні рішення розробляються та застосовуються.

Використані джерела:Barnes, D.K.A. 2002, Biodiversity: invasions by marine life on plastic debris, Nature 416:808-809.Cox, G.W. 1999. Alien species in North America and Hawaii: Impacts on natural ecosystems. Island Press, Washington, D.C., USA.Donohue, M. J., R. C. Boland, C. M. Sramek, and G. A. Antonelis. 2001. Derelict fishing gear in the Northwestern Hawaiian Islands: Diving surveys and debris removal in 1999 confirm threat to coral reef ecosystems. Marine Pollution Bulletin 42(12):1301-1312.[IPCC] Inter-governmental Panel on Climate Change. 2001a. Climate Change 2001: Impacts, Adaptation, Vulnerability. A Report of Working Group II of the IPCC, approved at the Sixth Session of IPCC, Geneva Switzerland, 13-16 February 2001. Available from: http://www.ipcc.ch/pub/wg2SPMfinal.pdf (accessed October 9, 2003)[IPCC] Inter-governmental Panel on Climate Change. 2001b. Climate Change 2001: The Scientific Basis, The Third Assessment Report of Working Group I of the IPCC, approved at the Eighth Session of IPCC, Shanghai China, 17-20 January 2001. Available from: http://www.ipcc.ch/pub/wg2SPMfinal.pdf (accessed October 9, 2003)Jackson, J.B.C. 2001. What was natural in the coastal ocean? Proceedings of the National Academy of Sciences 98(10):5411-5418.Jackson, J.B.C, M.X. Kirby, W.H. Berger, K.A. Bjorndal, L.W. Botsford, B.J. Bourque, R.H. Bradbury, R. Cooke, J. Erlandson, J.A. Estes, T.P. Hughes, S. Kidwell, C.B. Lange, H.S. Lenihan, J.M. Pandolfi, C.H. Person, R.S. Steneck, M.J. Tegner, and R.R. Warner. 2001. Historical overfishing and the recent collapse of coastal ecosystems. Science 293:629-638. Available from: http://bio.fsu.edu/~james/EMNR/jackson.pdf (accessed October 9, 2003)Langeland, K.A. and K. Craddock Burks. 1998. Identification & Biology of Non-Native Plants in Florida's Natural Areas. University of Florida, Gainesville, Florida, USA. Available from: http://www.fleppc.org/ID_book.htm (accessed May 17, 2004).Laurance, W.F. and G.B. Williamson. 2001. Positive feedbacks among forest fragmentation, drought, and climate change in the Amazon. Conservation Biology 15(6):1529-1535.Laurenson, K., F. Shiferaw, and C.Sillero-Zubiri. 1997. Chapter 4. Disease, Domestic Dogs and the Ethiopian Wolf: the Current Situation. In Sillero-Zubiri, C. and D. Macdonald. The Ethiopian Wolf: Status Survey and Conservation Action Plan, IUCN/SSC Canid Specialist Group. World Conservation Union. Available from: http://www.canids.org/PUBLICAT/EWACTPLN/ewaptoc.htm (accessed May 31, 2004)Malcolm, J.R. and L.F. Pitelka, 2000. Ecosystems and Global Climate Change: A Review of Potential Impacts on U.S. Terrestrial Ecosystems and Biodiversity, Prepared for the Pew Center on Global Climate Change, December, 2000.Milton, S. J. 1999. A protocol for Plant Conservation by Translocation in Threatened Lowland Fynbos. Conservation Biology 13(4): 734-743.National Invasive Species Council. 2004. Species Profile: Cane Toad (Bufo marinus) Available at: http://www.invasivespecies.gov/profiles/canetoad.shtml (accessed June 14, 2004).Parkinson, C.L., 1997, Earth from Above: Using color-coded satellite images to examine the global environment, University Science Books, Sausalito, California, USA.Savidge, J.A, 1987. Extinction of an island forest avifauna by an introduced snake. Ecology. 68:660-668.Woodroffe, R. and J.R. Ginsberg. 1997. Chapter 4. Past and Future Causes of Wild Dogs’ Population Decline. In The IUCN/SSC Canid Specialist Group's African Wild Dog Status Survey and Action Plan. World Conservation Union. Available from: http://www.canids.org/SPPACCTS/awilddog.htm (accessed May 31, 2004).World Commission on Dams. 2000. Dams and Development: A New Framework for Decision-Making, The Report of the World Commission on Dams, November 2000, Earthscan Publications, London, UK.