60% площади суши в мире находится в неблагоприятном состоянии
Новое исследование, проведенное учеными из Потсдамского института исследований воздействия на климат совместно с Венским университетом природных ресурсов и естественных наук, предлагает подробную картину того, как человечество влияет на устойчивость биосферы – как в пространственном разрезе, так и во временной перспективе. Согласно отчету, около 60% суши на планете уже вышли за пределы безопасных условий, определенных для поддержания экосистем, а 38% территорий находятся в зоне серьезного риска. Работа опубликована в авторитетном научном журнале One Earth.
Функциональная целостность биосферы – это способность растительных экосистем совместно поддерживать устойчивое состояние Земли. Для этого растения должны производить достаточное количество энергии через фотосинтез, чтобы обеспечивать стабильный поток углерода, воды и азота – ключевых элементов, необходимых для нормального функционирования экосистем и их взаимосвязанных процессов, несмотря на значительное влияние со стороны человека. Вместе с такими факторами, как утрата биоразнообразия и изменение климата, функциональная целостность является одной из центральных составляющих концепции "Планетарных границ", которая направлена на определение безопасных условий для жизни человечества на планете.
Исследование опирается на последнее обновление модели планетарных границ, представленное в 2023 году. По словам ученых, в центре внимания теперь находятся энергетические потоки, возникающие в результате фотосинтеза в растительном покрове Земли. Эти потоки лежат в основе всей жизни на планете, однако в настоящее время большая их часть используется людьми для собственных нужд, что нарушает природные процессы и равновесие в экосистемах. Ущерб, наносимый этим вмешательством, оценивается по доле биомассы, которую человек забирает у природы – через урожай, древесину и другие ресурсы, а также по снижению фотосинтетической активности из-за интенсивного землепользования и урбанизации. В исследовании к этому добавлен ещё один ключевой показатель – уровень риска разрушения экосистем, основанный на изменениях в структуре растительности и нарушении баланса основных биогеохимических циклов: воды, углерода и азота.
В исследовании использовалась глобальная модель биосферы LPJmL, способная ежедневно моделировать потоки воды, углерода и азота с пространственным разрешением в полградуса по широте и долготе. С ее помощью ученые создали подробную картину изменений экосистем с 1600 года, учитывая влияние климата и человеческой деятельности на землепользование. Команда не только рассчитала и нанесла на карту два ключевых показателя функциональной целостности биосферы, но и провела их количественное сравнение с известными из научной литературы критическими порогами. Это позволило классифицировать каждую территорию в соответствии с локальными пределами устойчивости экосистем как находящуюся в "безопасной зоне", "зоне возрастающего риска" или "зоне высокого риска".
Результаты моделирования показывают, что тревожные изменения в экосистемах начались уже в XVII веке, особенно в регионах с умеренным климатом. К 1900 году 37% суши уже вышли за пределы безопасных условий, а 14% территорий перешли в зону высокого риска. Сегодня эти показатели составляют соответственно 60% и 38%. Эти данные указывают на то, что серьезное воздействие на Земную систему началось задолго до ускорения глобального потепления – еще в период ранней индустриализации, когда масштабное освоение земель, особенно для сельского хозяйства, начало радикально менять природные ландшафты. Наиболее пострадавшими регионами стали Европа, Азия и Северная Америка, где почвенный покров подвергся сильнейшей трансформации.
