Институт устойчивого развития

публикации

Центр устойчивого развития и
здоровья среды

Научно-экспертный центр
института биологии развития
Российской академии наук

Оценка состояния биоразнообразия и его возможных изменений представляет не только теоретический, но и практический интерес как для сохранения отдельных видов и сообществ, рационального использования природных ресурсов, так и для обеспечения устойчивости экосистем и биосферы в целом, здоровья человека и реализации концепции устойчивого развития. Особую значимость решение этой задачи приобретает в современных условиях, на фоне усиления антропогенного воздействия и глобального изменения климата. Это определяет необходимость оценки последствий различных воздействий, новые требования к современным подходам и методам мониторинга.

Поддержание устойчивости сообщества и экосистемы может обеспечиваться как за счет биоразнообразия, так и за счет устойчивости составляющих элементов. Принципиальное значение имеет понимание соотношения механизмов поддержания оптимального биоразнообразия и благополучного состояния популяций. При сохранении прежнего биоразнообразия или даже его росте, на фоне многочисленных популяций и вполне нормального функционирования экосистемы, возможно изменение состояния организма. Значимость онтогенетической стабильности применительно к исследованиям гомеостатических механизмов разного уровня определяется тем, что с одной стороны, многие изменения сообщества и экосистемы предваряются изменениями состояния организма в популяциях различных видов, а с другой стороны, изменения сообщества и экосистемы обычно сказываются на состоянии популяций. В то же время очевидно, что механизмы обеспечения гомеостаза на более высоком уровне оказываются приоритетными по отношению к таковым на более низком уровне. Проведение параллельного анализа механизмов обеспечения устойчивости на разных уровнях представляет собой актуальную задачу для дальнейших исследований.

Решение задачи сохранения биоразнообразия не подразумевает его поддержание на максимально возможном уровне. Задача состоит в сохранении изначальных природных комплексов в естественных условиях (где показатели биоразнообразия могут существенно отличаться в разных местообитаниях) или поддержании биоразнообразия на новом оптимальном уровне при изменении условий, прежде всего вследствие антропогенного воздействия и климатической нестабильности. Рост биоразнообразия может наблюдаться при изменении определенных факторов среды. Увеличение изначально относительно невысокого природного биоразнообразия возможно за счет роста разнообразия, мозаичности и эвтрофикации местообитаний при антропогенной нагрузке. Критериями оптимального биоразнообразия могут быть показатели гомеостаза как на уровне сообщества и экосистемы, так и на уровне популяции (включая онтогенетические показатели гомеостаза развития).

Оценка биоразнообразия представляет принципиальное значение как в естественных условиях, так и на антропогенно трансформированных территориях. Обеднение и явная трансформация биоразнообразия обычно связаны с изменением ландшафта и структуры экосистемы при освоении территории. Все нарастающие климатические изменения ведут к повышению темпов изменения биоразнообразия практически повсеместно, обуславливая необходимость специального мониторинга состояния биоразнообразия. В связи с ростом городов оценка состояния биоразнообразия на урбанизированных территорий приобретает все большее значение и оформляется в самостоятельное направление исследований. На таких территориях при неизбежном обеднении и изменении видового богатства может наблюдаться повышение численности определенных видов. В результате воздействия антропогенных и климатических факторов все большее распространение приобретают биологические инвазии, связанные с вселением чужеродных видов на территории, где их раньше не было, исследование этих процессов – еще одно приоритетное направление.

Все большую актуальность приобретает решение поисковой задачи оценки состояния биоразнообразия в условиях загрязнения среды, когда до определенного уровня воздействия видовое богатство, численность популяций и биомасса могут сохраняться на прежнем уровне или даже возрастать. Во внешне благополучном местообитании возможно изменение состояния организма в популяциях различных видов, что нередко наблюдается в районах загрязнения окружающей среды. Важен учет особенностей используемых подходов для решения задач охраны природы и применимости оценок биоразнообразия для обеспечения благоприятной экологической обстановки, здоровья среды.

Представления о необходимости обеспечения устойчивости экологических систем и биосферы в целом лежат в основе современной концепции устойчивого развития, что определяет экологический приоритет, связанный с минимизацией нарушения природных систем и соблюдением базового, по сути экологического принципа декаплинга, предусматривающего рассогласование процессов экономического роста и негативного воздействия на биосферу. В соответствии с этим определяется необходимость поддержания баланса техно- и биосферы на основе технологий, которые позволят вписаться в несущую экологическую емкость среды. При принципиальной возможности устойчивого развития, реализация его на практике представляет собой глобальный вызов. Сохранение биоразнообразия оказывается непременным условием такого пути развития на основе поддержания гомеостаза биологических систем, как индикатора успешности реализации программ устойчивого развития и обеспечения здоровья среды.

Все это определяет необходимость разносторонней оценки состояния биологических систем, от организма до экосистемы, формирования представлений о механизмах обеспечения устойчивости от биологии развития до глобальной экологии, определения основ концепции устойчивого развития. Гомеостатические механизмы обеспечивают поддержание устойчивого состояния системы при колебании условий. До определенного порогового уровня воздействия они могут тормозить реакцию системы (явление гистерезиса). В то же время механизмы гомеостаза развития (или гомеореза) обеспечивают устойчивость процесса изменения по определенной траектории.

При важности разных подходов для мониторинга состояния биоразнообразия все большую значимость приобретают оценки показателей устойчивости биологических систем. Цель настоящей публикации – рассмотрение значимости и перспектив дальнейшего развития такого направления исследований, связанного с анализом стабильности развития.

Основные публикации: