Сила – в биоразнообразии

Экспозиция «Саванна» в Государственном Дарвиновском музее. Фото из книги «Музейные истории. Путеводитель по редким экспонатам», 2012

Международные эксперты давно уже сформулировали свод показателей, которые, по их мнению, отражают проявления антропогенных (то есть вызванных хозяйственной деятельностью человека) воздействий на систему «Земля». В конечном счете это влияет на такой важный показатель, как биоразнообразие. Вот эти индикаторы:

– эксплуатация поверхности суши (например, треть амфибий, где бы они ни проживали, уже на грани вымирания или вымерли);

– нарушение биогеохимических круговоротов, изменение климата и свойств почв;

– синтетическая (антропогенно обусловленная) фиксация азота и применение его в удобрениях превосходят масштабы природно обусловленной фиксации за счет всех экосистем суши;

– человек использует более половины всей доступной пресной воды, особенно быстро истощаются ресурсы грунтовых вод; в атмосфере существенно возросла концентрация парниковых газов;

– подверглись радикальным изменениям прибрежные и морские экосистемы – около 22% регионов морского рыболовства переэксплуатируются, а 44% находятся на пределе возможности возобновления ресурсов.

В качестве примера можно привести такие данные. Рыболовецкие суда ежегодно тралами бороздят около 15 млн куб. км океанского дня. При этом подвергается разрушению площадь в 150 раз большая, чем площадь вырубаемых за тот же период лесов.

Все эти процессы имеют и вполне ощутимое человеческое измерение. Так, по данным экспертов из Школы экологического здоровья при Гарвардском университете, климатические изменения послужили причиной смерти более чем 6,5 млн американских граждан с 1989 по 2000 год в 50 различных городах США. Однако потепление климата – это только часть, хотя и важная, более фундаментального процесса.

Ежегодно 12 млн человек во всем мире становятся экологическими беженцами в результате опустынивания и засухи, а свыше 135 млн человек находятся под угрозой вынужденной миграции. По данным ЮНЕП, из 50 современных активных вооруженных конфликтов приблизительно 20 имеют экологический аспект или вызваны экологическими причинами и связаны с аридными (пустынными) районами.

Артефакты техногенной цивилизации порой буквально замещают объекты живой природы. Фото автора

«Глобальные изменения – это нечто гораздо более широкое, чем изменения климата, – подчеркивает Виктор Горшков, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Санкт-Петербургского института ядерной физики РАН. – Они реальны, происходят в настоящее время и ускоряются. Хозяйственная деятельность человека оказывает значительное влияние во многих отношениях на функционирование системы «Земля»; отчетливо распознаются антропогенные воздействия, выходящие за пределы природно обусловленных изменений и сравнимые по масштабам с некоторыми великими силами природы».

И действительно, по оценкам ООН, около 30% поверхности суши подверглось экологической деградации вследствие деятельности человека. В этот показатель существенный вклад, например, вносит «запечатывание» почв – использование земной поверхности для 65 млн км автодорог, 1,5 млн км железных дорог, 30 тыс. аэропортов, 2,5 млн городов. Еще около 60% экологических систем нарушены.

Или такая проблема, как нашествие чужеродных видов в места обитания, раньше совершенно не характерные для них. Впрочем, и тут без человеческого фактора не обошлось.

Скажем, в 2012 году власти Эквадора начали разбрасывать яд на Галапагосском архипелаге, чтобы отравить сотни миллионов крыс. Грызуны угрожают уникальным видам птиц и рептилий. На два острова было высыпано 22 т яда, сообщило Associated Press. Но борьба с грызунами, как планируется, продлится до 2020 года. А ведь началось все с того, что еще в XVII веке с пиратскими и китобойными судами на архипелаг были завезены агрессивные крысы двух видов – норвежские и черные.

Сейчас, по сообщению Guardian, на необитаемых островах Пинсон и Пласа Сур площадью 1800 га и 9,6 га соответственно обитают более 180 млн крыс, которые уничтожают все, что им попадется на пути, – от яиц гигантских черепах до растений, которыми питаются галапагосские животные.

Помимо всего прочего, нашествие чужих видов – это серьезная экономическая проблема. Причем проблема глобальная. В январе 2013 года на заседании Президиума Российской академии наук академик Юрий Дгебуадзе делал сообщение «Биологические инвазии чужеродных видов – глобальная экологическая проблема». Вот цитата из его доклада. «Проблема проникновения чужеродных организмов имеет исключительно важное социально-экономическое значение для России. Число случаев возникновения крупных экологических катаклизмов, вызванных инвазиями чужеродных видов, постоянно растет. Достаточно вспомнить несколько примеров нежелательных инвазий чужеродных видов, касающихся нашей страны: ядовитая водоросль нитшия; сорняки амброзия и борщевик Сосновского; насекомые-вредители – колорадский жук, непарный шелкопряд и американская белая бабочка; водные беспозвоночные животные – гребневик мнемиопсис, рачок церкопагис, рапана, дрейссены; рыба ротан; млекопитающие – ондатра, енотовидная собака, бобры».

Виды-пришельцы – второй после разрушения ландшафтов наиболее значительный фактор сокращения биоразнообразия. Экономика только США терпит от них ущерб в 100 млрд долл. в год. Исследования американских ученых из колледжа Уильямса в Коннектикуте и Корнелльского университета в Итаке подтвердили, что именно освобождение от патогенов способствует быстрому биологическому прогрессу видов-переселенцев на новых территориях, сообщал журнал Nature News Service еще в 2003 году.

По данным, которые приводят доктор биологических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного университета Андрей Бродский и ассистент биологического факультета СПбГУ Дарья Сафронова в журнале «Биосфера» (т. 9, № 1, 2017), ежедневно исчезает примерно 100–200 видов биоты. В XXI веке исчезнут от 50 до 80% всех видов живых существ, населявших Землю до начала промышленной эволюции. Это на два порядка (в 100 раз) больше, чем во времена нескольких прошлых эпох массового вымирания видов, и на три порядка выше, чем «базовый» естественный темп вымирания.

«Принципиальное отличие современного глобального кризиса от региональных состоит в том, что возможность освоения новых территорий практически отсутствует, особенно если учесть огромную численность современной человеческой популяции, уже занявшей почти все доступные места на планете, – отмечают Бродский и Сафронова. – Кроме того, для глобального кризиса характерна еще одна особенность – чрезвычайно быстрая деградация жизнеобеспечивающих механизмов всей биосферы. Развитие человеческих цивилизаций на планете кардинально изменило эволюционно сложившиеся круговороты веществ, потоки энергии и информации в биосфере».

Но биосфера – это настолько сложная и взаимозависимая система, что даже в количественной оценке ее «мощности» существуют серьезные расхождения.

В 2011 году международная группа биологов из США, Канады и Великобритании опубликовала в журнале Nature исследование, в котором была представлена наиболее точная на сегодняшний день оценка количества видов живых организмов, обитающих на планете Земля. И хотя ученые брали в расчет только виды, клетки которых содержат ядро (эукариоты), таковых насчиталось 8,7 млн. Из них примерно 7,7 млн видов – животные. (Погрешность этих результатов – 1,3 млн.) Парадоксально, но это означает, что примерно 86% сухопутных и 91% морских организмов до сих пор не открыты. (Но уже посчитаны!) Для простой каталогизации неизвестных видов потребуется как минимум 480 лет.

Интересно, что результат этот получен буквально на кончике пера. Ученые считали количество неизвестных видов на основании того, как классифицированы уже найденные. В математике это называется  «экстраполяция».

Помимо фундаментального естественнонаучного значения, – все-таки полезно знать истинное биоразнообразие мира, окружающего нас, – этот вычислительный эксперимент биологов приближает нас к решению задачи, которую поставил еще в XVIII веке великий шведский натуралист Карл Линней. «Совершенно очевидно, что Линней, которого один из его коллег называл вторым Адамом, полагал, что он относительно скоро, по крайней мере в течение своей жизни, получит полное представление о мироздании», – пишет биограф Линнея, швед Гуннар Бруберг. И основания так думать у выдающегося систематика вроде бы были.

В первой трети XVIII века Карл Линней знал всего около 4 тыс. видов животных. Первое издание линнеевского шедевра – книг «Система природы» (Systema naturae) – вышло в 1735 году на 12 листах. Последнее прижизненное издание (1766–1768) – на 2300 страницах и охватывало около 15 тыс. видов минералов, растений и животных.

В конце XVIII века количество известных видов на Земле оценивалось в 1 млн. К середине XX века – более 1,5 млн животных. «Сегодня речь идет по меньшей мере о 30–40 млн видов, многие из которых никогда не дождутся своего описания», – подчеркивает Гуннар Бруберг. Правда, Бруберг включает сюда, очевидно, не только эукариот, но и растения и безъядерных – бактерий, архей.

Как мы все понимаем, последствия нарушения равновесия в этой суперсложной иерархической системе – биосфере – труднопредсказуемы. Достаточно сказать, что потомство одной-единственной самки капустной тли к концу лета могло бы весить в 40 раз больше, чем люди всей Земли. А ведь суммарная масса всех наших, человеческих, тел на планете Земля составляет ни много ни мало около 100 млн т. Это просто счастье или даже чудо, что в природе существуют эффективные механизмы контролирования численности тлей и что до сих пор они не давали сбой.

Увы, человек практически перешел черту, за которой этот сбой начинается. Или по крайней мере уже занес ногу… Известно, например, что человечество не нарушает равновесия биосферы до тех пор, пока оно поглощает менее 1% первичной продукции биоты. В настоящее время ее потребление людьми превысило 10%.

«Потеря биоразнообразия ведет к потере живучести вида и экосистемы в целом, – подчеркивает профессор, доктор физико-математических наук Сергей Егерев. – Биологи могут меня поправить, но появление одинаковости – это предвестник чего-то нехорошего. Ну, например, перед банкротством универсама можно наблюдать, что магазин еще работает, но полки уже сплошь заставлены какими-то одинаковыми макаронами, например».

Принципиальный выход из этой ситуации вообще-то уже достаточно давно сформулирован: устойчивое развитие. Хотя многие эксперты критикуют даже сам этот термин, но в итоге ничего лучшего до сих пор не придумано. Простые призывы к уменьшению потребления, сворачиванию промышленного производства малопродуктивны. Хорошо это или плохо, но так получилось, что человечество пошло по техногенному пути развития. И вряд ли уже свернет с него. Задача лишь в том, чтобы согласовать это движение с возможностями биосферы.

Какие меры можно принять для этого уже сегодня? Насколько актуальна может быть для крупных российских промышленных компаний политика по сохранению биоразнообразия? Как выглядит сегодня Россия на мировой экологической карте и каков вклад нашей страны в сохранение биоразнообразия? Именно этой теме посвящен очередной выпуск приложения «НГ-экология».