370 РА З Д Е Л D : В А ж н о с т ь э к о Л о Г И ч Е с к И х И З м Е н Е н И й Д Л я ч Е Л о В Е к А
использования удобрений; данный вопрос более
подробно рассматривается в главе 3. Выбросы
реактивного азота с 1860 года увеличились в десять
раз (UNEP 2004). Преимуществом использования
удобрений является увеличение производства
продуктов питания для поддержки растущего
населения и увеличения потребления продовольствия
на душу населения. на объем и использование азота
влияют многие факторы, в том числе влажность почвы,
сроки применения удобрений, доступность рабочей
силы, качество и вид почвы, система ведения
сельского хозяйства, а также доступность основных
питательных веществ (см. главу 3). Доказано, что для
увеличения объемов производства продовольствия в
Африке необходимо улучшить качество и
плодородность почвы, при этом нужно использовать
неорганические удобрения (Poluton and others 2006).
однако в других регионах наблюдается избыток азота
в окружающей среде, что отчасти объясняется
неэффективными методами
ведения сельского
хозяйства, связанными с количеством
и сроками
применения удобрений. Реактивный азот
отрицательно влияет на многие компоненты наземных
и водных экосистем и атмосферу, как это показано на
рисунке 8.3. так, например, азот, выбрасываемый в
атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива
и использования удобрений, может способствовать
увеличению концентрации озона в тропосфере,
снижению видимости в атмосфере и увеличению
кислотности осадков. При выпадении таких осадков
повышается кислотность почвы, сокращается
биоразнообразие, загрязняются грунтовые воды и
возникает прибрежная эвтрофикация. Выбросы их в
атмосферу могут способствовать изменению климата
и уменьшению количества стратосферного озона
(UNEP 2004). Воздействие будет продолжаться до тех
пор, пока азот остается активным в окружающей
среде, и прекратится только через очень долгое
время или при преобразовании азота в нереактивные
формы. Реализация стратегии, направленной на решение
проблем, связанных лишь с одним загрязнителем,
может привести к смене загрязнителей. это
свидетельствует о необходимости использования
подхода, учитывающего множество связанных между
собой воздействий и препятствующего созданию
реактивного азота.
Еще одним примером многочисленных последствий
человеческой деятельности является изменение
климата. связь между изменением климата и
При определении и оценке ключевых взаимосвязей человека и окружающей
среды необходимо учитывать, что большинство социальных и биофизических
систем характеризуется динамическим свойством системы. Эти свойства
включают пороговые значения, переходы, инерцию и времена задержки,
а также обратную связь, как это показано во Вставке 8.1.
Пороговые значения иногда называют переломными моментами.
Они широко распространены на Земле и представляют собой точки
внезапных, резких или ускоренных и потенциально необратимых
изменений, вызываемых природными явлениями или деятельностью
человека. Например, есть свидетельства того, что сокращение растительного
покрова в Сахаре несколько тысяч лет назад было связано с уменьшением
количества осадков, что способствовало дальнейшей потере растительного
покрова и привело к нынешнему состоянию — сухой Сахаре. Примеры
пройденных из-за устойчивой человеческой деятельности пороговых
значений включают: крах рыболовства, эвтрофикацию и утрату кислорода
(гипоксию) в водных системах, появление болезней и вредителей,
появление и утрату видов, а также региональные изменения климата.
Другим примером переходов или пороговых значений и взаимосвязей
экологических изменений можно считать переход с доминирования
травы на доминирование кустарников. По некоторым оценкам,
изменения в выпасе скота и использовании пожаров, связанные со
сменой практик управления земельными ресурсами, в течение
последнего столетия привели к увеличению плотности древесных
растений на значительной территории Австралии и Южной Африки.
Крупномасштабные изменения
экосистем (например, с саванн на пастбища,
с лесов на саванны, с кустарников
на пастбища) явно имели место в прошлом
(например, в ходе климатических
изменений, связанных с ледниковыми и
межледниковыми периодами в Африке). Поскольку эти изменения
происходили в течение многих тысяч лет, потери в разнообразии были
устранены, так как виды и экосистемы успели пройти географические
сдвиги. Изменения в режимах нарушений и климате в ближайшие
десятилетия, вероятно, приведут к образованию эквивалентные пороговых
эффектов в некоторых областях, но за гораздо более короткий срок.
Биогеохимические и социальные системы имеют временные сдвиги и
инерцию, а также тенденцию к продолжению изменений даже при
исчезновении сил, вызвавших эти изменения. Например, даже если сегодня
стабилизировать концентрацию парниковых газов в атмосфере, увеличение
температуры земли и океана, вследствие выбросов, будет продолжаться
в течение многих десятилетий, а уровень моря будет продолжать расти в
течение столетий из-за временных задержек, связанных с климатическим
процессом, и обратных связей (см. главу 2). Временные задержки,
связанные с человеческим обществом, включают в себя время между
развитием технологий, их принятием и изменением поведения, необходимым,
например, для смягчения последствий изменения климата.
Критические пороговые значения — это точки, при которых результаты
деятельности создают неприемлемый уровень ущерба, например, с точки
зрения экологических изменений, и требуют ответа. Сложность систем
человек-экология, а также ограниченные в настоящее время знания о
динамике этих систем усложняют прогнозирование расположения
критических порогов. Это также затрудняет определение мер по упреждению
пересечения таких пороговых значений. Таким образом, общество зачастую
справляется с вредными экологическими изменениями
климата путем их
смягчения, если это невозможно — путем адаптации к изменениям. С
учетом беспрецедентного и все увеличивающегося социально-
экономического воздействия человечества на экологические системы
возникают опасения, что эти системы могут приблизится или превысить
некоторые критические пороговые значения, и, как следствие, подвергнутся
большим, быстрым и нелинейным изменениям. Пересечение таких
пороговых значений вызывает серьезную обеспокоенность за
благосостояние людей, поскольку в прошлом они привели к
катастрофическому разрушению обществ.
Вставка 8.2 Свойства системы: пороговые значения, переходы, инерция и времена задержки
Источники: Australian Government 2003, Diamond 2005, IPCC 2001a, IPCC 2001b, IPCC 2007b, Linden 2006, MA 2005a