Превышение границ функциональной целостности биосферы: исследование показывает, что 60% суши находится в опасном состоянии
Новое исследование в пространственном разрешении и за несколько столетий картирует планетарную границу «функциональной целостности биосферы». Установлено, что 60% глобальной площади суши уже вышли за пределы локально определенной безопасной зоны, а 38% находятся даже в зоне высокого риска. Исследование проведено под руководством Потсдамского института исследований воздействия на климат (PIK) совместно с Венским университетом природных ресурсов и наук о жизни (BOKU) и опубликовано в журнале One Earth.
Функциональная целостность биосферы относится к способности растительного мира совместно регулировать состояние системы Земли. Для этого растительный мир должен получать достаточно энергии через фотосинтез, чтобы поддерживать потоки углерода, воды и азота, питающие экосистемы, несмотря на масштабное антропогенное воздействие. Вместе с утратой биоразнообразия и изменением климата она составляет ядро аналитической концепции «Планетарных границ» для безопасной жизнедеятельности человечества.
В исследовании использованы два показателя для измерения нагрузки и риска. Первый — доля естественной продуктивности биомассы, которую человечество изымает для собственных нужд (урожай, древесина), а также снижение фотосинтетической активности из-за землепользования. Второй — показатель риска дестабилизации экосистем, фиксирующий структурные изменения в растительности и балансах воды, углерода и азота.
На основе глобальной биосферной модели LPJmL, симулирующей потоки воды, углерода и азота с пространственным разрешением в полградуса, исследование предоставляет детальную картину для каждого года, начиная с 1600-го. Расчеты показывают, что тревожные изменения начались в средних широтах уже к 1600 году. К 1900 году доля суши, где изменения экосистем вышли за безопасные локальные пределы или попали в зону высокого риска, составляла 37% и 14% соответственно, против 60% и 38% сегодня. В настоящее время эта граница превышена почти на всей территории суши, подвергшейся сильному преобразованию земного покрова, в первую очередь в Европе, Азии и Северной Америке.
«Эта первая в мире карта, показывающая превышение границы функциональной целостности биосферы, — это прорыв с научной точки зрения, предлагающий лучшее понимание планетарных границ, — говорит соавтор работы Йохан Рокстрём, директор PIK. — Она также дает важный импульс для развития международной климатической политики, указывая на связь между биомассой, естественными поглотителями углерода и смягчением изменения климата».