Różnorodność biologiczna

próbek grzybów zebranych latem 2008 roku w lasach mieszanych północnego Saskatchewan , w pobliżu La Ronge , jest przykładem różnorodności gatunkowej grzybów. Na tym zdjęciu są też porosty liściaste i mchy .

Różnorodność biologiczna lub różnorodność biologiczna to różnorodność i zmienność życia na Ziemi . Różnorodność biologiczna jest miarą zmienności na genetycznym ( zmienność genetyczna ), gatunkowym ( różnorodność gatunkowa ) i ekosystemie ( różnorodność ekosystemowa ).

Różnorodność biologiczna nie jest równomiernie rozłożona na Ziemi ; jest zwykle większa w tropikach w wyniku ciepłego klimatu i wysokiej produktywności pierwotnej w regionie w pobliżu równika . Ekosystemy lasów tropikalnych pokrywają mniej niż 10% powierzchni Ziemi i zawierają około 90% światowych gatunków. Różnorodność biologiczna mórz jest zwykle większa wzdłuż wybrzeży zachodniego Pacyfiku , gdzie temperatura powierzchni morza jest najwyższa, oraz w środkowym pasie szerokości geograficznej we wszystkich oceanach. Istnieją równoleżnikowe gradienty różnorodności gatunkowej . Różnorodność biologiczna ma tendencję do skupiania się w hotspotach i rośnie z biegiem czasu, ale prawdopodobnie w przyszłości ulegnie spowolnieniu, głównie w wyniku wylesiania . Obejmuje procesy ewolucyjne, ekologiczne i kulturowe, które podtrzymują życie.

Szybkie zmiany środowiskowe zazwyczaj powodują masowe wymieranie . Trwający światowy kryzys różnorodności biologicznej wiąże się nie tylko z wymieraniem biologicznym, ale także z utratą doświadczenia i stopniowym zanikaniem wiedzy kulturowej i zbiorowej pamięci o gatunkach. Szacuje się, że ponad 99,9% wszystkich gatunków, które kiedykolwiek żyły na Ziemi, czyli ponad pięć miliardów gatunków, wymarło . Szacunki dotyczące liczby obecnych gatunków na Ziemi wahają się od 10 do 14 milionów, z czego około 1,2 miliona zostało udokumentowanych, a ponad 86% nie zostało jeszcze opisanych. Całkowita ilość spokrewnionych par zasad DNA na Ziemi jest szacowana na 5,0 x 10 ³⁷ i waży 50 miliardów ton . Dla porównania, całkowita masa biosfery została oszacowana na aż cztery biliony ton węgla . W lipcu 2016 r. naukowcy poinformowali o zidentyfikowaniu zestawu 355 genów ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka (LUCA) wszystkich organizmów żyjących na Ziemi.

Wiek Ziemi wynosi około 4,54 miliarda lat. Najwcześniejsze niekwestionowane dowody życia pochodzą co najmniej z 3,7 miliarda lat temu, w epoce eoarchejskiej , po tym, jak skorupa geologiczna zaczęła krzepnąć po wcześniejszym stopionym eonie hadeańskim . W piaskowcu sprzed 3,48 miliarda lat odkrytym w Australii Zachodniej znaleziono skamieniałości mat mikrobiologicznych . Innym wczesnym fizycznym dowodem istnienia substancji biogennej jest grafit w skałach metaosadowych sprzed 3,7 miliarda lat odkrytych w zachodniej Grenlandii . Niedawno, w 2015 roku, „pozostałości życia biotycznego ” znaleziono w skałach sprzed 4,1 miliarda lat w Zachodniej Australii . Według jednego z badaczy: „Gdyby życie powstało na Ziemi stosunkowo szybko… to mogłoby być powszechne we wszechświecie ” .

Od początku życia na Ziemi pięć wielkich masowych wymierań i kilka mniejszych wydarzeń doprowadziło do dużych i nagłych spadków różnorodności biologicznej. Eon fanerozoiczny (ostatnie 540 milionów lat) oznaczał szybki wzrost różnorodności biologicznej poprzez eksplozję kambryjską — okres, w którym po raz pierwszy pojawiła się większość typów wielokomórkowych . Następne 400 milionów lat obejmowało powtarzające się, masowe straty różnorodności biologicznej sklasyfikowane jako zdarzenia masowego wymierania . W karbonie upadek lasów deszczowych doprowadził do wielkiej utraty życia roślin i zwierząt . Najgorsze było wymieranie permu i triasu , które miało miejsce 251 milionów lat temu; regeneracja kręgowców trwała 30 milionów lat. Ostatnie wydarzenie, wymieranie kredy i paleogenu , miało miejsce 65 milionów lat temu i często przyciągało większą uwagę niż inne, ponieważ doprowadziło do wyginięcia nieptasich dinozaurów .

Okres, który upłynął od pojawienia się człowieka , charakteryzował się trwającą redukcją różnorodności biologicznej i towarzyszącą jej utratą różnorodności genetycznej , nazwaną wymieraniem holoceńskim i często nazywaną szóstym masowym wymieraniem. Redukcja ta jest spowodowana przede wszystkim działalnością człowieka , w szczególności niszczeniem siedlisk . I odwrotnie, różnorodność biologiczna pozytywnie wpływa na zdrowie ludzi na wiele sposobów, chociaż bada się kilka skutków negatywnych.

Nazewnictwo i etymologia

• 1916 – Termin różnorodność biologiczna został po raz pierwszy użyty przez J. Arthura Harrisa w „The Variable Desert”, „ Scientific American ”: „Nagie stwierdzenie, że region zawiera florę bogatą w rodzaje i gatunki oraz o różnym pochodzeniu geograficznym lub powinowactwie, jest całkowicie nieadekwatne, ponieważ opis jego prawdziwej różnorodności biologicznej”.
• 1967 - Raymond F. Dasmann użył terminu różnorodność biologiczna w odniesieniu do bogactwa żywej przyrody, którą konserwatorzy powinni chronić w swojej książce A Different Kind of Country.
• 1974 – Termin różnorodność naturalna został wprowadzony przez Johna Terborgha .
• 1980 – Thomas Lovejoy przedstawił społeczności naukowej pojęcie różnorodności biologicznej w książce. Szybko stał się powszechnie używany.
• 1985 - Według Edwarda O. Wilsona , zakontraktowana forma różnorodności biologicznej została ukuta przez WG Rosen: „Krajowe Forum ds. Bioróżnorodności… zostało wymyślone przez Waltera G. Rosena… Dr Rosen reprezentował NRC/NAS na wszystkich etapach planowania projektu. Ponadto wprowadził pojęcie różnorodności biologicznej ”.
• 1985 - Termin „różnorodność biologiczna” pojawia się w artykule Laury Tangley „Nowy plan ochrony flory i fauny Ziemi”.
• 1988 - Termin różnorodność biologiczna pojawił się po raz pierwszy w publikacji.
• 1988 do chwili obecnej - Grupa Robocza Ad Hoc Ekspertów ds. Różnorodności Biologicznej Programu Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska (UNEP) rozpoczęła pracę w listopadzie 1988 r., co doprowadziło do opublikowania w maju 1992 r. projektu Konwencji o różnorodności biologicznej . Od tego czasu 15 Konferencji Stron (COP) w celu omówienia potencjalnych globalnych reakcji politycznych na utratę różnorodności biologicznej. Ostatnio COP 15 w Montrealu w Kanadzie w 2022 r.

Definicje

„Różnorodność biologiczna” jest najczęściej używana w celu zastąpienia bardziej jasno zdefiniowanych i ugruntowanych terminów, różnorodności gatunkowej i bogactwa gatunkowego . Biolodzy najczęściej definiują różnorodność biologiczną jako „całość genów , gatunków i ekosystemów regionu”. Zaletą tej definicji jest to, że przedstawia ona ujednolicony pogląd na zidentyfikowane wcześniej tradycyjne typy różnorodności biologicznej:

• różnorodność taksonomiczna (zwykle mierzona na poziomie różnorodności gatunkowej)
• różnorodność ekologiczna (często postrzegana z perspektywy różnorodności ekosystemów )
• różnorodność morfologiczna (która wynika z różnorodności genetycznej i różnorodności molekularnej )
• różnorodność funkcjonalna (która jest miarą liczby funkcjonalnie odmiennych gatunków w populacji (np. inny mechanizm żerowania, inna ruchliwość, drapieżnik vs ofiara itp.)) Ten wielopoziomowy konstrukt jest zgodny z Datmanem i Lovejoyem.

Inne definicje obejmują:

Wilcox 1982

Wyraźna definicja zgodna z tą interpretacją została po raz pierwszy podana w artykule Bruce'a A. Wilcoxa zamówionym przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody i Zasobów Naturalnych (IUCN) na Światową Konferencję Parków Narodowych w 1982 roku. Definicja Wilcoxa brzmiała: „Różnorodność biologiczna to różnorodność form życia… na wszystkich poziomach systemów biologicznych (tj. molekularnych, organizmów, populacji, gatunków i ekosystemów)…”.

Genetic

Wilcox 1984

Bioróżnorodność można zdefiniować genetycznie jako różnorodność alleli, genów i organizmów . Badają procesy, takie jak mutacja i transfer genów , które napędzają ewolucję.

Organizacja Narodów Zjednoczonych 1992 Podczas

Szczytu Ziemi Organizacji Narodów Zjednoczonych w 1992 r. zdefiniowano „różnorodność biologiczną” jako „zmienność żywych organizmów ze wszystkich źródeł, w tym między innymi ekosystemów lądowych , morskich i innych ekosystemów wodnych oraz kompleksów ekologicznych, których są one częścią: obejmuje to różnorodność w obrębie gatunku, między gatunkami i ekosystemami”. Definicja ta jest stosowana w Konwencji Narodów Zjednoczonych o różnorodności biologicznej .

Gaston i Spicer 2004

Definicja Gastona i Spicera w ich książce „Bioróżnorodność: wprowadzenie” to „zmienność życia na wszystkich poziomach organizacji biologicznej”.

Wyżywienia i Rolnictwa 2019 Organizacja

Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) definiuje różnorodność biologiczną jako „zmienność występującą wśród organizmów żywych (zarówno w obrębie gatunku, jak i między gatunkami) oraz ekosystemów, których są częścią” .

Różnorodność biologiczna lasu

Różnorodność biologiczna lasów to szerokie pojęcie, które odnosi się do wszystkich form życia występujących na obszarach leśnych i pełnionych przez nie ról ekologicznych. W związku z tym różnorodność biologiczna lasów obejmuje nie tylko drzewa, ale także mnogość roślin, zwierząt i mikroorganizmów zamieszkujących obszary leśne oraz związaną z nimi różnorodność genetyczną. Różnorodność biologiczną lasów można rozpatrywać na różnych poziomach, w tym na poziomie ekosystemu, krajobrazu, gatunku, populacji i genów. W ramach tych poziomów i pomiędzy nimi mogą zachodzić złożone interakcje. W lasach zróżnicowanych biologicznie ta złożoność umożliwia organizmom przystosowanie się do ciągle zmieniających się warunków środowiskowych i utrzymanie funkcji ekosystemu.

W załączniku do decyzji II/9 (CBD, bd) Konferencja Stron CBD uznała, że: „Różnorodność biologiczna lasów jest wynikiem procesów ewolucyjnych trwających tysiące, a nawet miliony lat, które same w sobie są napędzane siłami ekologicznymi takie jak klimat, pożary, konkurencja i zakłócenia. Ponadto różnorodność ekosystemów leśnych (zarówno pod względem cech fizycznych, jak i biologicznych) skutkuje wysokim poziomem adaptacji, co jest cechą ekosystemów leśnych, która jest integralną częścią ich różnorodności biologicznej. ekosystemów, utrzymanie procesów ekologicznych jest uzależnione od zachowania ich różnorodności biologicznej”.

Około 50 milionów hektarów (czyli 24%) europejskich gruntów leśnych jest chronionych ze względu na różnorodność biologiczną i ochronę krajobrazu. Lasy przeznaczone na glebę, wodę i inne usługi ekosystemowe obejmują około 72 mln hektarów (32% europejskiego obszaru leśnego).

Różnorodność biolingwistyczna

Różnorodność biolingwistyczna obejmuje przestrzeń wszystkich żywych istot na ziemi, w tym wszystkich ludzi i języki, którymi się posługują.

Dystrybucja

Rozmieszczenie żyjących gatunków kręgowców lądowych, najwyższa koncentracja różnorodności zaznaczona na czerwono w regionach równikowych, malejące bieguny (w kierunku niebieskiego końca widma) (Mannion 2014)

Różnorodność biologiczna nie jest równomiernie rozmieszczona, raczej różni się znacznie na całym świecie, a także w obrębie regionów. Różnorodność wszystkich żywych istot ( fauny i flory ) zależy między innymi od temperatury , opadów atmosferycznych , wysokości nad poziomem morza , gleb , położenia geograficznego i obecności innych gatunków. Nauka o rozmieszczeniu przestrzennym organizmów , gatunków i ekosystemów jest nauką biogeograficzną .

Różnorodność konsekwentnie jest wyższa w tropikach i innych zlokalizowanych regionach, takich jak Region Florystyczny Przylądka , i ogólnie niższa w regionach polarnych. Lasy deszczowe , które przez długi czas miały wilgotny klimat, takie jak Park Narodowy Yasuní w Ekwadorze , charakteryzują się szczególnie wysoką różnorodnością biologiczną.

Uważa się, że różnorodność biologiczna lądu jest do 25 razy większa niż różnorodność biologiczna oceanów. Lasy są siedliskiem większości ziemskiej różnorodności biologicznej. Ochrona światowej różnorodności biologicznej jest zatem całkowicie zależna od sposobu, w jaki wchodzimy w interakcje z lasami świata i z nich korzystamy. Nowa metoda zastosowana w 2011 roku wykazała, że ​​całkowita liczba gatunków na Ziemi wynosi 8,7 miliona, z czego 2,1 miliona żyje w oceanach. Jednak szacunki te wydają się niedostatecznie odzwierciedlać różnorodność mikroorganizmów. Lasy zapewniają siedliska dla 80 procent gatunków płazów , 75 procent gatunków ptaków i 68 procent gatunków ssaków. Około 60 procent wszystkich roślin naczyniowych występuje w lasach tropikalnych. Lasy namorzynowe zapewniają lęgowiska i wylęgarnie wielu gatunkom ryb i skorupiaków oraz pomagają zatrzymywać osady, które w przeciwnym razie mogłyby niekorzystnie wpływać na ławice trawy morskiej i rafy koralowe, które są siedliskiem wielu innych gatunków morskich. Lasy zajmują powierzchnię około 4 miliardów akrów (prawie jedną trzecią powierzchni Ziemi) i są domem dla około 80% światowej różnorodności biologicznej. Około 1 miliarda hektarów zajmują lasy pierwotne. Ponad 700 milionów hektarów lasów na świecie jest oficjalnie chronionych.

Różnorodność biologiczna lasów jest bardzo zróżnicowana w zależności od czynników, takich jak typ lasu, położenie geograficzne, klimat i gleby – oprócz użytkowania przez człowieka. W większości siedlisk leśnych w regionach o klimacie umiarkowanym występuje stosunkowo niewiele gatunków zwierząt i roślin oraz gatunków, które mają zwykle duże rozmieszczenie geograficzne, podczas gdy lasy górskie Afryki, Ameryki Południowej i Azji Południowo-Wschodniej oraz lasy nizinne Australii, przybrzeżnej Brazylii, wysp karaibskich, Ameryki Środkowej i wyspiarska Azja Południowo-Wschodnia ma wiele gatunków o niewielkim rozmieszczeniu geograficznym. Obszary o gęstej populacji ludzkiej i intensywnym użytkowaniu gruntów rolnych, takie jak Europa , części Bangladeszu, Chiny, Indie i Ameryka Północna, są mniej nienaruszone pod względem różnorodności biologicznej. Afryka Północna, południowa Australia, przybrzeżna Brazylia, Madagaskar i Republika Południowej Afryki są również zidentyfikowane jako obszary o uderzającej utracie nienaruszalności różnorodności biologicznej. Europejskie lasy w krajach UE i poza UE obejmują ponad 30% powierzchni lądowej Europy (około 227 milionów hektarów), co stanowi wzrost o prawie 10% od 1990 r.

Gradienty równoleżnikowe

Główny artykuł: równoleżnikowe gradienty różnorodności gatunkowej

Ogólnie rzecz biorąc, następuje wzrost różnorodności biologicznej od biegunów po tropiki . Tak więc stanowiska na niższych szerokościach geograficznych mają więcej gatunków niż stanowiska na wyższych szerokościach geograficznych . Jest to często określane jako równoleżnikowy gradient różnorodności gatunkowej. Na gradient może wpływać kilka czynników ekologicznych, ale ostatecznym czynnikiem stojącym za wieloma z nich jest wyższa średnia temperatura na równiku w porównaniu z temperaturą na biegunach.

Chociaż różnorodność biologiczna lądu zmniejsza się od równika do biegunów, niektóre badania twierdzą, że ta cecha nie została zweryfikowana w ekosystemach wodnych , zwłaszcza w ekosystemach morskich . Wydaje się, że równoleżnikowe rozmieszczenie pasożytów nie jest zgodne z tą zasadą.

Zaproponowano alternatywną hipotezę („ fraktalna różnorodność biologiczna”) w celu wyjaśnienia równoleżnikowego gradientu różnorodności biologicznej. W tym badaniu połączono wielkość puli gatunków i fraktalną naturę ekosystemów, aby wyjaśnić pewne ogólne wzorce tego gradientu. Hipoteza ta traktuje temperaturę , wilgotność i produkcję pierwotną netto (NPP) jako główne zmienne niszy ekosystemowej i jako oś ekologicznej hiperobjętości . W ten sposób możliwe jest budowanie fraktalnych hiperobjętości, których wymiar fraktalny wzrasta do trzech w kierunku równika .

Hotspot różnorodności biologicznej

Hotspot różnorodności biologicznej to region o wysokim poziomie występowania gatunków endemicznych , które doświadczyły znacznej utraty siedlisk . Termin hotspot został wprowadzony w 1988 roku przez Normana Myersa . Chociaż hotspoty są rozsiane po całym świecie, większość to obszary leśne, a większość znajduje się w tropikach .

Las Atlantycki w Brazylii jest uważany za jeden z takich gorących punktów, w którym występuje około 20 000 gatunków roślin, 1350 kręgowców i miliony owadów, z których około połowa nie występuje nigdzie indziej. Na szczególną uwagę zasługują również wyspa Madagaskar i Indie . Kolumbia charakteryzuje się dużą różnorodnością biologiczną, z najwyższym odsetkiem gatunków na jednostkę powierzchni na świecie i ma największą liczbę endemitów (gatunków, które nie występują naturalnie nigdzie indziej) ze wszystkich krajów. Około 10% gatunków na Ziemi można znaleźć w Kolumbii, w tym ponad 1900 gatunków ptaków, więcej niż w Europie i Ameryce Północnej razem wziętych, Kolumbia ma 10% światowych gatunków ssaków, 14% gatunków płazów i 18% gatunków ptaków świata. Madagaskar suche lasy liściaste i nizinne lasy deszczowe charakteryzują się wysokim wskaźnikiem endemizmu . Odkąd wyspa oddzieliła się od kontynentalnej Afryki 66 milionów lat temu, wiele gatunków i ekosystemów ewoluowało niezależnie. 17 000 wysp Indonezji zajmuje powierzchnię 735 355 mil kwadratowych (1 904 560 km 2 ⁾ i zamieszkuje 10% światowych roślin kwiatowych , 12% ssaków i 17% gadów , płazów i ptaków — a także prawie 240 milionów ludzi. Wiele regionów o dużej różnorodności biologicznej i/lub endemizmie powstało z wyspecjalizowanych siedlisk , które wymagają niezwykłych adaptacji, na przykład środowiska alpejskie w wysokich górach lub północnoeuropejskie torfowiska .

Dokładny pomiar różnic w różnorodności biologicznej może być trudny. Błąd selekcji wśród naukowców może przyczynić się do stronniczych badań empirycznych dotyczących współczesnych szacunków różnorodności biologicznej. W 1768 r. Wielebny Gilbert White zwięźle zauważył w swoim Selborne w Hampshire, że „cała przyroda jest tak pełna, że ​​​​dystrykt ten wytwarza największą różnorodność, która jest najlepiej zbadana”.

Ewolucja

Główny artykuł: Ewolucja

Historia

Różnorodność biologiczna jest wynikiem 3,5 miliarda lat ewolucji . Pochodzenie życia nie zostało ustalone przez naukę, jednak niektóre dowody sugerują, że mogło ono istnieć już kilkaset milionów lat po uformowaniu się Ziemi . Aż do około 2,5 miliarda lat temu całe życie składało się z mikroorganizmów – archeonów , bakterii oraz jednokomórkowych pierwotniaków i protistów .

Widoczna różnorodność skamieniałości morskich w fanerozoiku

Historia różnorodności biologicznej w fanerozoiku (ostatnie 540 milionów lat) zaczyna się od gwałtownego wzrostu podczas eksplozji kambryjskiej — okresu, w którym po raz pierwszy pojawiły się prawie wszystkie typy organizmów wielokomórkowych . W ciągu następnych 400 milionów lat bezkręgowców wykazywała niewielki ogólny trend, a różnorodność kręgowców wykazuje ogólny trend wykładniczy. Ten dramatyczny wzrost różnorodności charakteryzował się okresowymi, masowymi stratami różnorodności, klasyfikowanymi jako masowe wymieranie . Znaczna strata nastąpiła, gdy lasy deszczowe zawaliły się w karbonie. Najgorsze było wymieranie permu i triasu 251 milionów lat temu. Kręgowce potrzebowały 30 milionów lat, aby dojść do siebie po tym wydarzeniu.

Różnorodność biologiczna z przeszłości nazywana jest Paleobioróżnorodnością. Zapis kopalny sugeruje , że ostatnie kilka milionów lat charakteryzowało się największą różnorodnością biologiczną w historii . Jednak nie wszyscy naukowcy popierają ten pogląd, ponieważ nie ma pewności co do tego, jak silnie zapis kopalny jest obciążony większą dostępnością i zachowaniem niedawnych sekcji geologicznych . Niektórzy naukowcy uważają, że po skorygowaniu o artefakty związane z pobieraniem próbek, współczesna różnorodność biologiczna może niewiele różnić się od różnorodności biologicznej sprzed 300 milionów lat, podczas gdy inni uważają, że zapis kopalny w rozsądny sposób odzwierciedla zróżnicowanie życia. Szacunki dotyczące obecnej globalnej makroskopowej różnorodności gatunków wahają się od 2 milionów do 100 milionów, z najlepszymi szacunkami na około 9 milionów, zdecydowaną większość stawonogów . Różnorodność wydaje się stale wzrastać przy braku doboru naturalnego.

Dywersyfikacja

Istnienie globalnej pojemności , ograniczającej ilość życia, które może żyć jednocześnie, jest przedmiotem dyskusji, podobnie jak kwestia, czy taki limit ograniczyłby również liczbę gatunków. Podczas gdy zapisy dotyczące życia w morzu wykazują logistyczny wzorzec wzrostu, życie na lądzie (owady, rośliny i czworonogi) wykazuje wykładniczy wzrost różnorodności. Jak stwierdza jeden z autorów: „Czworonogi nie zaatakowały jeszcze 64 procent potencjalnie nadających się do zamieszkania trybów i może się zdarzyć, że bez wpływu człowieka różnorodność ekologiczna i taksonomiczna czworonogów będzie nadal rosła wykładniczo, aż większość lub cała dostępna ekoprzestrzeń zostanie wypełniona. "

Wydaje się również, że różnorodność stale rośnie w miarę upływu czasu, zwłaszcza po masowych wymieraniach.

Z drugiej strony zmiany w fanerozoiku znacznie lepiej korelują z modelem hiperbolicznym (szeroko stosowanym w biologii populacji , demografii i makrosocjologii , a także bioróżnorodności kopalnej ) niż z modelami wykładniczymi i logistycznymi. Te ostatnie modele sugerują, że zmiany w różnorodności są kierowane przez pozytywne sprzężenie zwrotne pierwszego rzędu (więcej przodków, więcej potomków) i/lub negatywne sprzężenie zwrotne wynikające z ograniczeń zasobów. Model hiperboliczny implikuje dodatnie sprzężenie zwrotne drugiego rzędu. Różnice w sile sprzężenia zwrotnego drugiego rzędu spowodowane różną intensywnością konkurencji międzygatunkowej mogą wyjaśniać szybszą redywersyfikację amonoidów w porównaniu z małżami po wyginięciu pod koniec permu . Hiperboliczny wzór światowej populacji wynika z dodatniego sprzężenia zwrotnego drugiego rzędu między wielkością populacji a tempem wzrostu technologicznego. Hiperboliczny charakter wzrostu różnorodności biologicznej można w podobny sposób wytłumaczyć sprzężeniem zwrotnym między różnorodnością a złożonością struktury społeczności. Podobieństwo między krzywymi różnorodności biologicznej i populacji ludzkiej wynika prawdopodobnie z faktu, że obie krzywe wywodzą się z interferencji trendu hiperbolicznego z dynamiką cykliczną i stochastyczną .

Większość biologów zgadza się jednak, że okres od pojawienia się człowieka jest częścią nowego masowego wymierania, zwanego wydarzeniem wymierania holoceńskiego , spowodowanego głównie wpływem, jaki ludzie wywierają na środowisko. Argumentowano, że obecne tempo wymierania jest wystarczające do wyeliminowania większości gatunków na Ziemi w ciągu 100 lat.

Regularnie odkrywane są nowe gatunki (średnio od 5 do 10 000 nowych gatunków rocznie, w większości owady ), a wiele z nich, choć odkrytych, nie zostało jeszcze sklasyfikowanych (szacuje się, że prawie 90% wszystkich stawonogów nie zostało jeszcze sklasyfikowanych). Większość różnorodności lądowej występuje w lasach tropikalnych i ogólnie na lądzie występuje więcej gatunków niż w oceanach; na Ziemi może istnieć około 8,7 miliona gatunków, z czego około 2,1 miliona żyje w oceanach.

Usługi ekosystemu

Pole letnie w Belgii (Hamois). Niebieskie kwiaty to Centaurea cyanus , a czerwone to Papaver rhoeas .

Ogólne usługi ekosystemowe

Dalsze informacje: Usługi ekosystemowe

„Usługi ekosystemów to zestaw korzyści, jakie ekosystemy zapewniają ludzkości”. Naturalne gatunki, czyli biota, są opiekunami wszystkich ekosystemów. To tak, jakby świat przyrody był ogromnym kontem bankowym aktywów kapitałowych zdolnych do wypłacania podtrzymujących życie dywidend w nieskończoność, ale tylko wtedy, gdy kapitał jest utrzymywany. Usługi te są dostępne w trzech wariantach:

1. Usługi zaopatrzenia związane z produkcją zasobów odnawialnych (np.: żywność, drewno, świeża woda)
2. Usługi regulacyjne, które zmniejszają zmiany środowiskowe (np. regulacja klimatu, zwalczanie szkodników/chorób)
3. Usługi kulturalne reprezentują ludzką wartość i przyjemność (np. estetyka krajobrazu, dziedzictwo kulturowe, rekreacja na świeżym powietrzu i znaczenie duchowe)

Było wiele twierdzeń na temat wpływu różnorodności biologicznej na te usługi ekosystemowe, zwłaszcza usługi zaopatrzeniowe i regulacyjne. Po wyczerpującej ankiecie w recenzowanej literaturze w celu oceny 36 różnych twierdzeń dotyczących wpływu różnorodności biologicznej na usługi ekosystemowe, 14 z tych twierdzeń zostało zatwierdzonych, 6 ma mieszane poparcie lub nie ma poparcia, 3 są błędne, a 13 nie ma wystarczających dowodów, aby wyciągnąć ostateczne wnioski.

Usprawniono usługi

Usługi zaopatrzenia

Większa różnorodność gatunkowa

• roślin zwiększa plon paszy (synteza 271 badań doświadczalnych).
• roślin (tj. różnorodność w obrębie jednego gatunku) zwiększa ogólny plon upraw (synteza 575 badań eksperymentalnych). Chociaż inny przegląd 100 badań eksperymentalnych zawiera mieszane dowody.
• drzew zwiększa ogólną produkcję drewna (Synteza 53 badań eksperymentalnych). Jednak nie ma wystarczających danych, aby wyciągnąć wnioski na temat wpływu różnorodności cech drzew na produkcję drewna.

Usługi regulacyjne

Większa różnorodność gatunkowa

• ryb zwiększa stabilność odłowu ryb (Synteza 8 badań obserwacyjnych)
• naturalnych wrogów szkodników zmniejsza populacje szkodników roślinożernych (Dane z dwóch oddzielnych przeglądów; Synteza 266 badań eksperymentalnych i obserwacyjnych; Synteza 18 badań obserwacyjnych. Chociaż inny przegląd 38 badań eksperymentalnych znalazł mieszane poparcie dla tego twierdzenia, sugerując, że w przypadkach, gdy wzajemne występuje drapieżnictwo, pojedynczy gatunek drapieżnika jest często bardziej skuteczny
• roślin zmniejsza częstość występowania chorób na roślinach (Synteza 107 badań eksperymentalnych)
• roślin zwiększa odporność na inwazję roślin (Dane z dwóch oddzielnych przeglądów; Synteza 105 badań eksperymentalnych; Synteza 15 badań eksperymentalnych)
• roślin zwiększa sekwestrację węgla , ale należy zauważyć, że to odkrycie odnosi się tylko do rzeczywistego wchłaniania dwutlenku węgla, a nie do długoterminowego przechowywania, patrz poniżej; Synteza 479 badań eksperymentalnych)
• rośliny zwiększają remineralizację składników odżywczych w glebie (Synteza 103 badań eksperymentalnych)
• roślin zwiększa zawartość materii organicznej w glebie (Synteza 85 badań eksperymentalnych)

Usługi z mieszanymi dowodami

Usługi zaopatrzeniowe

• Dotychczas brak

Usługi regulacyjne

• Większa różnorodność gatunkowa roślin może, ale nie musi, zmniejszyć populacje szkodników roślinożernych. Dane z dwóch oddzielnych przeglądów sugerują, że większa różnorodność zmniejsza populacje szkodników (synteza 40 badań obserwacyjnych; synteza 100 badań eksperymentalnych). W jednym przeglądzie znaleziono mieszane dowody (synteza 287 badań eksperymentalnych), podczas gdy w innym znaleziono dowody przeciwne (synteza 100 badań eksperymentalnych)
• Większa różnorodność gatunkowa zwierząt może, ale nie musi, zmniejszać częstość występowania chorób u tych zwierząt (synteza 45 badań eksperymentalnych i obserwacyjnych), chociaż badanie z 2013 r. oferuje więcej dowodów wskazujących, że różnorodność biologiczna może w rzeczywistości zwiększać odporność na choroby w społecznościach zwierząt, przynajmniej u żab płazów stawy. Należy opublikować o wiele więcej badań wspierających różnorodność, aby wpłynąć na bilans dowodów, abyśmy mogli sformułować ogólną zasadę dotyczącą tej usługi.
• Większa różnorodność gatunków i cech roślin może, ale nie musi, zwiększać długoterminowe magazynowanie węgla (Synteza 33 badań obserwacyjnych)
• Większa różnorodność zapylaczy może, ale nie musi, zwiększać zapylanie (Synteza 7 badań obserwacyjnych), ale publikacja z marca 2013 sugeruje, że zwiększona różnorodność rodzimych zapylaczy zwiększa osadzanie się pyłku (chociaż niekoniecznie zawiązywanie owoców, jak chcieliby autorzy, aby uzyskać szczegółowe informacje, zapoznaj się z ich obszerne materiały dodatkowe).

Usługi utrudnione

Usługi aprowizacyjne

• Większa różnorodność gatunkowa roślin ogranicza produkcję pierwotną (Synteza 7 badań eksperymentalnych)

Usługi regulacyjne

• większa różnorodność genetyczna i gatunkowa wielu organizmów zmniejsza oczyszczanie wody słodkiej (Synteza 8 badań eksperymentalnych, chociaż podjęta przez autorów próba zbadania wpływu różnorodności detrytusożerców na oczyszczanie wody słodkiej nie powiodła się z powodu braku dostępnych dowodów (tylko 1 badanie obserwacyjne został znaleziony
• Wpływ różnorodności gatunkowej roślin na plon biopaliw (w przeglądzie literatury badacze znaleźli tylko 3 badania)
• Wpływ różnorodności gatunkowej ryb na wydajność połowów (w przeglądzie literatury badacze znaleźli tylko 4 badania eksperymentalne i 1 badanie obserwacyjne)

Usługi regulacyjne

• Wpływ różnorodności gatunkowej na stabilność plonu biopaliw (w przeglądzie literatury badacze nie znaleźli żadnych badań)
• Wpływ różnorodności gatunkowej roślin na stabilność plonu paszy (w przeglądzie literatury badacze znaleźli tylko 2 prace)
• Wpływ różnorodności gatunkowej roślin na stabilność plonowania (w przeglądzie literatury badacze znaleźli tylko 1 badanie)
• Wpływ różnorodności genetycznej roślin na stabilność plonowania (w przeglądzie literatury badacze znaleźli tylko 2 prace)
• Wpływ różnorodności na stabilność produkcji drewna (w przeglądzie literatury badacze nie znaleźli żadnych badań)
• Wpływ różnorodności gatunkowej wielu taksonów na kontrolę erozji (w przeglądzie literatury badacze nie mogli znaleźć żadnych badań – znaleźli jednak badania dotyczące wpływu różnorodności gatunkowej i biomasy korzeni)
• Wpływ różnorodności na regulację przeciwpowodziową (w przeglądzie literatury badacze nie mogli znaleźć żadnych badań)
• Wpływ różnorodności gatunkowej i cechowej roślin na wilgotność gleby (w przeglądzie literatury badacze znaleźli tylko 2 badania)

Inne źródła podały nieco sprzeczne wyniki, aw 1997 roku Robert Costanza i jego współpracownicy podali szacunkową globalną wartość usług ekosystemowych (nieuwzględnionych na tradycyjnych rynkach) na średnio 33 biliony dolarów rocznie.

Od epoki kamiennej wymieranie gatunków przyspieszyło powyżej średniego wskaźnika podstawowego, co było spowodowane działalnością człowieka. Szacunkowe straty gatunków są 100–10 000 razy szybsze niż typowe dla zapisu kopalnego. Różnorodność biologiczna zapewnia również wiele korzyści niematerialnych, w tym wartości duchowe i estetyczne, systemy wiedzy i edukację.

Rolnictwo

Zobacz też: Różnorodność biologiczna w rolnictwie

Las deszczowy Amazonii w Ameryce Południowej

Różnorodność rolniczą można podzielić na dwie kategorie: różnorodność wewnątrzgatunkowa , która obejmuje zmienność genetyczną w obrębie jednego gatunku, jak ziemniak ( Solanum tuberosum ), który składa się z wielu różnych form i typów (np. ziemniaki lub ziemniaki fioletowe, wszystkie różne, ale wszystkie należą do tego samego gatunku, S. tuberosum ).

Druga kategoria różnorodności rolniczej nazywana jest różnorodnością międzygatunkową i odnosi się do liczby i rodzajów różnych gatunków. Myśląc o tej różnorodności, możemy zauważyć, że wielu drobnych hodowców warzyw uprawia wiele różnych upraw, takich jak ziemniaki, a także marchew, papryka, sałata itp.

Różnorodność rolniczą można również podzielić ze względu na to, czy jest to różnorodność „zaplanowana”, czy różnorodność „powiązana”. Jest to klasyfikacja funkcjonalna, którą narzucamy, a nie nieodłączna cecha życia lub różnorodności. Planowana różnorodność obejmuje uprawy, do których rolnik zachęcał, sadził lub hodował (np. między innymi rośliny uprawne, okrywowe, symbionty i zwierzęta gospodarskie), co można skontrastować z powiązaną różnorodnością, która pojawia się wśród upraw nieproszona (np. rośliny roślinożerne, gatunki chwastów i patogenów, m.in.).

Powiązana różnorodność biologiczna może być szkodliwa lub korzystna. Korzystna powiązana różnorodność biologiczna obejmuje na przykład dzikie owady zapylające, takie jak dzikie pszczoły i syrpidy , które zapylają uprawy oraz naturalnych wrogów i antagonistów szkodników i patogenów. Korzystna związana z nią różnorodność biologiczna występuje obficie na polach uprawnych i zapewnia wiele usług ekosystemowych, takich jak zwalczanie szkodników, obieg składników odżywczych i zapylanie, które wspierają produkcję roślinną.

Kontrola szkodliwej różnorodności biologicznej jest jednym z największych wyzwań rolniczych, przed którymi stoją rolnicy. W monokulturowych podejście polega na ogół na tłumieniu szkodliwej różnorodności przy użyciu zestawu biologicznie destrukcyjnych pestycydów , zmechanizowanych narzędzi i technik inżynierii transgenicznej , a następnie na rotacji upraw . Chociaż niektórzy polikultury stosują te same techniki, stosują oni również strategie zintegrowanej ochrony przed szkodnikami , a także strategie bardziej pracochłonne, ale generalnie mniej zależne od kapitału, biotechnologii i energii.

Międzygatunkowa różnorodność upraw jest częściowo odpowiedzialna za różnorodność tego, co jemy. Różnorodność wewnątrzgatunkowa, różnorodność alleli w obrębie jednego gatunku, daje nam również wybór w naszej diecie. Jeśli plon nie powiedzie się w monokulturze, polegamy na różnorodności rolniczej, aby ponownie zasadzić ziemię czymś nowym. Jeśli uprawa pszenicy zostanie zniszczona przez szkodnika, w następnym roku możemy zasadzić bardziej wytrzymałą odmianę pszenicy, opierając się na różnorodności wewnątrzgatunkowej. Możemy zrezygnować z produkcji pszenicy na tym obszarze i posadzić zupełnie inny gatunek, opierając się na różnorodności międzygatunkowej. Nawet społeczeństwo rolnicze, które uprawia głównie monokultury, w pewnym momencie polega na różnorodności biologicznej.

• Irlandzka zaraza ziemniaczana z 1846 r. Była głównym czynnikiem śmierci miliona ludzi i emigracji około dwóch milionów. Było to wynikiem sadzenia tylko dwóch odmian ziemniaka, obu wrażliwych na zarazę, Phytophthora infestans , które przybyły w 1845 r.
• Kiedy wirus karłowatości trawy ryżowej zaatakował pola ryżowe od Indonezji po Indie w latach 70. XX wieku, przetestowano odporność 6273 odmian. Tylko jedna była odporna, odmiana indyjska, znana nauce dopiero od 1966 roku. Odmiana ta utworzyła hybrydę z innymi odmianami i jest obecnie powszechnie uprawiana.
• Rdza kawowa zaatakowała plantacje kawy na Sri Lance , w Brazylii i Ameryce Środkowej w 1970 roku. Odporną odmianę znaleziono w Etiopii. Choroby same w sobie są formą różnorodności biologicznej.

Monokultura przyczyniła się do kilku katastrof rolniczych, w tym upadku europejskiego przemysłu winiarskiego pod koniec XIX wieku i epidemii zarazy liści kukurydzy w południowych Stanach Zjednoczonych w 1970 r.

Chociaż około 80 procent zasobów żywności dla ludzi pochodzi z zaledwie 20 rodzajów roślin, ludzie używają co najmniej 40 000 gatunków. Różnorodność biologiczna, która przetrwała na Ziemi, zapewnia środki na zwiększenie asortymentu żywności i innych produktów nadających się do użytku przez ludzi, chociaż obecne tempo wymierania zmniejsza ten potencjał.

Ludzkie zdrowie

Zróżnicowany baldachim lasów na wyspie Barro Colorado w Panamie dostarczył tego pokazu różnych owoców

Znaczenie różnorodności biologicznej dla zdrowia ludzkiego staje się międzynarodowym problemem politycznym, ponieważ dowody naukowe opierają się na globalnych konsekwencjach utraty różnorodności biologicznej dla zdrowia. Kwestia ta jest ściśle powiązana z kwestią zmiany klimatu , ponieważ wiele przewidywanych zagrożeń dla zdrowia związanych ze zmianą klimatu jest związanych ze zmianami w różnorodności biologicznej (np. zasoby itp.). Wynika to z faktu, że gatunki, które najprawdopodobniej wyginą, to te, które chronią przed przenoszeniem chorób zakaźnych, podczas gdy gatunki, które przeżyły, to te, które zwiększają przenoszenie chorób, takich jak wirus Zachodniego Nilu, borelioza i hantawirus, wynika z badań przeprowadzonych wspólnie -autorstwa Felicia Keesing, ekolog z Bard College i Drew Harvell, zastępca dyrektora ds. środowiska w Atkinson Center for a Sustainable Future (ACSF) na Cornell University .

Rosnące zapotrzebowanie i brak wody pitnej na naszej planecie stanowi dodatkowe wyzwanie dla przyszłości ludzkiego zdrowia. Częściowo problem leży w sukcesach dostawców wody w zwiększaniu dostaw i niepowodzeniu grup promujących zachowanie zasobów wodnych. Podczas gdy dystrybucja czystej wody wzrasta, w niektórych częściach świata pozostaje nierówna. Według Światowej Organizacji Zdrowia (2018) tylko 71% światowej populacji korzystało z bezpiecznie zarządzanej usługi dostarczania wody pitnej.

Niektóre kwestie zdrowotne, na które wpływ ma różnorodność biologiczna, obejmują zdrowie i bezpieczeństwo żywieniowe, choroby zakaźne, nauki medyczne i zasoby medyczne, zdrowie społeczne i psychiczne. Wiadomo również, że różnorodność biologiczna odgrywa ważną rolę w zmniejszaniu ryzyka związanego z klęskami żywiołowymi oraz w działaniach na rzecz pomocy i odbudowy po katastrofie.

Według Programu Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska patogen , podobnie jak wirus , ma większe szanse na napotkanie odporności w zróżnicowanej populacji. Dlatego w populacji genetycznie podobnej łatwiej się rozmnaża. Na przykład pandemia COVID-19 miała mniejsze szanse na wystąpienie w świecie o większej różnorodności biologicznej.

Różnorodność biologiczna zapewnia krytyczne wsparcie dla odkrywania leków i dostępności zasobów leczniczych. Znaczna część leków pochodzi bezpośrednio lub pośrednio ze źródeł biologicznych: co najmniej 50% związków farmaceutycznych na rynku amerykańskim pochodzi z roślin, zwierząt i mikroorganizmów, podczas gdy około 80% światowej populacji jest uzależnionych od leków pochodzenia naturalnego (stosowane w nowoczesnej lub tradycyjnej praktyce medycznej) dla podstawowej opieki zdrowotnej. Tylko niewielka część dzikich gatunków została zbadana pod kątem potencjału medycznego. Różnorodność biologiczna ma kluczowe znaczenie dla postępu w całej dziedzinie bioniki . Dowody z analizy rynku i nauki o różnorodności biologicznej wskazują, że spadek produkcji w sektorze farmaceutycznym od połowy lat 80. wartość nieodkrytych farmaceutyków może nie stanowić wystarczającej zachęty dla firm na wolnym rynku do ich poszukiwania ze względu na wysokie koszty rozwoju; Tymczasem produkty naturalne mają długą historię wspierania znaczących innowacji ekonomicznych i zdrowotnych. Ekosystemy morskie są szczególnie ważne, chociaż niewłaściwe poszukiwania biologiczne mogą zwiększać utratę różnorodności biologicznej, a także naruszać prawa społeczności i państw, z których pochodzą zasoby.

Biznes i przemysł

Produkcja rolnicza , na zdjęciu traktor i kosz na śmieci

Wiele materiałów przemysłowych pochodzi bezpośrednio ze źródeł biologicznych. Należą do nich materiały budowlane, włókna, barwniki, guma i olej. Różnorodność biologiczna jest również ważna dla bezpieczeństwa zasobów, takich jak woda, drewno, papier, włókna i żywność. W rezultacie utrata różnorodności biologicznej jest istotnym czynnikiem ryzyka w rozwoju biznesu i zagrożeniem dla długoterminowej stabilności gospodarczej.

Wypoczynek, wartość kulturowa i estetyczna

Różnorodność biologiczna wzbogaca zajęcia rekreacyjne, takie jak obserwowanie ptaków lub badanie historii naturalnej.

Popularne zajęcia, takie jak ogrodnictwo i akwarystyka , silnie zależą od różnorodności biologicznej. Liczba gatunków zaangażowanych w takie zajęcia sięga dziesiątek tysięcy, chociaż większość nie wchodzi do handlu.

Relacje między pierwotnymi obszarami naturalnymi tych często egzotycznych zwierząt i roślin a komercyjnymi kolekcjonerami, dostawcami, hodowcami, propagatorami i tymi, którzy promują ich zrozumienie i radość, są złożone i słabo poznane. Ogół społeczeństwa dobrze reaguje na kontakt z rzadkimi i niezwykłymi organizmami, co odzwierciedla ich nieodłączną wartość.

Z filozoficznego punktu widzenia można argumentować, że różnorodność biologiczna ma nieodłączną wartość estetyczną i duchową dla ludzkości samą w sobie . Pomysł ten można wykorzystać jako przeciwwagę dla poglądu, że lasy tropikalne i inne obszary ekologiczne są warte ochrony tylko ze względu na usługi, które zapewniają.

Wędrówka po Eagle Creek w stanie Oregon

Usługi ekologiczne

Zobacz też: Ekologiczne skutki różnorodności biologicznej

Różnorodność biologiczna wspiera wiele usług ekosystemowych :

„Obecnie istnieją jednoznaczne dowody na to, że utrata różnorodności biologicznej zmniejsza efektywność, z jaką społeczności ekologiczne wychwytują biologicznie niezbędne zasoby, produkują biomasę, rozkładają i przetwarzają biologicznie niezbędne składniki odżywcze… Istnieje coraz więcej dowodów na to, że różnorodność biologiczna zwiększa stabilność funkcji ekosystemów w czasie… Zróżnicowane społeczności są bardziej produktywne, ponieważ zawierają kluczowe gatunki, które mają duży wpływ na produktywność, a różnice w cechach funkcjonalnych między organizmami zwiększają całkowite wychwytywanie zasobów… Wpływ utraty różnorodności na procesy ekologiczne może być wystarczająco duży, aby konkurować z wpływem wielu innych globalne czynniki napędzające zmiany środowiskowe… Utrzymanie wielu procesów ekosystemowych w wielu miejscach i czasie wymaga wyższego poziomu różnorodności biologicznej niż pojedynczy proces w jednym miejscu i czasie”.

Odgrywa rolę w regulowaniu chemii naszej atmosfery i zaopatrzenia w wodę . Różnorodność biologiczna jest bezpośrednio zaangażowana w oczyszczanie wody , recykling składników odżywczych i zapewnianie żyznych gleb. Eksperymenty z kontrolowanymi środowiskami wykazały, że ludzie nie są w stanie łatwo budować ekosystemów w celu zaspokojenia ludzkich potrzeb; na przykład zapylania przez owady , chociaż podejmowano próby stworzenia sztucznych zapylaczy za pomocą bezzałogowych statków powietrznych . Sama działalność gospodarcza związana z zapylaniem stanowiła w 2003 r. 2,1–14,6 mld USD.

Liczba gatunków

Główny artykuł: Globalna różnorodność biologiczna

Odkryto i przewidziano całkowitą liczbę gatunków na lądzie iw oceanach

Według szacunków Mory i współpracowników istnieje około 8,7 miliona gatunków lądowych i 2,2 miliona gatunków oceanicznych. Autorzy zauważają, że te szacunki są najsilniejsze dla organizmów eukariotycznych i prawdopodobnie reprezentują dolną granicę różnorodności prokariotów. Inne szacunki obejmują:

• 220 000 roślin naczyniowych , oszacowanych metodą zależności gatunku od powierzchni
• 0,7-1 miliona gatunków morskich
• 10–30 mln owadów ; (z około 0,9 miliona, które znamy dzisiaj)
• 5–10 milionów bakterii ;
• 1,5-3 milionów grzybów , szacunki oparte na danych z tropików, długoterminowych miejscach nietropikalnych i badaniach molekularnych, które ujawniły tajemniczą specjację . Do 2001 roku udokumentowano około 0,075 miliona gatunków grzybów;
• 1 milion roztoczy
• Liczba gatunków drobnoustrojów nie jest wiarygodnie znana, ale Global Ocean Sampling Expedition radykalnie zwiększyła szacunki różnorodności genetycznej, identyfikując ogromną liczbę nowych genów z próbek planktonu przy powierzchni w różnych lokalizacjach morskich, początkowo w latach 2004–2006. Odkrycia mogą ostatecznie spowodować znaczącą zmianę w sposobie, w jaki nauka definiuje gatunki i inne kategorie taksonomiczne.

Ponieważ tempo wymierania wzrosło, wiele istniejących gatunków może wyginąć, zanim zostaną opisane. Nic dziwnego, że wśród zwierząt najczęściej badanymi grupami są ptaki i ssaki , podczas gdy ryby i stawonogi są najmniej badanymi grupami zwierząt .

Pomiar różnorodności biologicznej

Główne artykuły: wskaźnik różnorodności i pomiar różnorodności biologicznej

Istnieje wiele obiektywnych sposobów empirycznego pomiaru różnorodności biologicznej. Każda miara odnosi się do określonego wykorzystania danych i prawdopodobnie jest powiązana z różnorodnością genów. Różnorodność biologiczna jest powszechnie mierzona pod względem bogactwa taksonomicznego obszaru geograficznego w przedziale czasu.

Wskaźniki utraty gatunków

Matka i dziecko w ośrodku odwykowym orangutanów w Malezji

Dalsze informacje: Utrata różnorodności biologicznej

Nie musimy już usprawiedliwiać istnienia wilgotnych lasów tropikalnych wątłymi przesłankami, że mogą zawierać rośliny z lekami leczącymi ludzkie choroby. Teoria Gai każe nam dostrzec, że oferują one znacznie więcej. Dzięki zdolności do odparowywania ogromnych ilości pary wodnej służą do utrzymywania chłodu na planecie, nosząc osłonę przeciwsłoneczną z odbijającej światło białej chmury. Zastąpienie ich polami uprawnymi może doprowadzić do katastrofy na skalę światową.

— James Lovelock , w Bioróżnorodność ( EO Wilson (red.))

W ostatnim stuleciu coraz częściej obserwuje się spadek różnorodności biologicznej. W 2007 roku niemiecki federalny minister środowiska Sigmar Gabriel przytoczył szacunki, że do 2050 roku wyginie do 30% wszystkich gatunków. Spośród nich około jedna ósma znanych gatunków roślin jest zagrożona wyginięciem . Szacunki sięgają nawet 140 000 gatunków rocznie (na podstawie teorii gatunków i obszarów ). Liczba ta wskazuje na niezrównoważone praktyki ekologiczne, ponieważ każdego roku pojawia się niewiele gatunków. Tempo utraty gatunków jest obecnie większe niż kiedykolwiek w historii ludzkości, a wymieranie występuje w tempie setki razy wyższym niż tempo wymierania tła . i oczekuje się, że w nadchodzących latach będzie nadal rosnąć. Od 2012 roku niektóre badania sugerują, że 25% wszystkich gatunków ssaków może wyginąć w ciągu 20 lat.

W wartościach bezwzględnych planeta straciła 58% swojej różnorodności biologicznej od 1970 r., wynika z badania przeprowadzonego w 2016 r. przez World Wildlife Fund. Według Living Planet Report 2014 „liczba ssaków, ptaków, gadów, płazów i ryb na całym świecie jest średnio o połowę mniejsza niż 40 lat temu”. Z tej liczby 39% odpowiada za znikniętą dziką przyrodę lądową, 39% za znikniętą dziką przyrodę morską i 76% za znikniętą dziką przyrodę słodkowodną. Różnorodność biologiczna odniosła największy sukces w Ameryce Łacińskiej , spadając o 83 procent. Kraje o wysokich dochodach wykazały 10% wzrost różnorodności biologicznej, który został zniwelowany przez utratę w krajach o niskich dochodach. Dzieje się tak pomimo faktu, że kraje o wysokich dochodach zużywają pięć razy więcej zasobów ekologicznych niż kraje o niskich dochodach, co zostało wyjaśnione w wyniku procesu, w którym bogate narody zlecają wyczerpywanie się zasobów narodom biedniejszym, które ponoszą największe straty w ekosystemach .

Badanie z 2017 roku opublikowane w PLOS One wykazało, że biomasa owadów w Niemczech spadła o trzy czwarte w ciągu ostatnich 25 lat. Dave Goulson z Sussex University stwierdził, że ich badania sugerują, że ludzie „wydają się sprawiać, że rozległe połacie ziemi stają się niegościnne dla większości form życia i są obecnie na dobrej drodze do ekologicznego Armagedonu. Jeśli stracimy owady, wszystko się zawali”.

W 2020 roku World Wildlife Foundation opublikowała raport, w którym stwierdziła, że ​​„różnorodność biologiczna jest niszczona w tempie niespotykanym w historii ludzkości”. Z raportu wynika, że ​​w latach 1970 – 2016 zniszczeniu uległo 68% populacji badanych gatunków.

Groźby

Indeks integralności krajobrazu leśnego mierzy corocznie globalne zmiany antropogeniczne pozostałych lasów. 0 = większość modyfikacji; 10= najmniej.

W 2006 r. wiele gatunków zostało formalnie sklasyfikowanych jako rzadkie , zagrożone lub zagrożone ; ponadto naukowcy oszacowali, że zagrożone są jeszcze miliony gatunków, które nie zostały formalnie uznane. Około 40 procent z 40 177 gatunków ocenionych na podstawie Czerwonej Księgi IUCN znajduje się obecnie na liście zagrożonych wyginięciem — w sumie 16 119. Pod koniec 2022 r. 9251 gatunków zostało uznanych przez IUCN za krytycznie zagrożone . Pięć głównych przyczyn utraty różnorodności biologicznej to: utrata siedlisk, gatunki inwazyjne, nadmierna eksploatacja (ekstremalna presja polowań i połowów), zanieczyszczenie i zmiana klimatu. Gatunki inwazyjne i inne zakłócenia stały się bardziej powszechne w lasach w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat. Są one zazwyczaj bezpośrednio lub pośrednio związane ze zmianą klimatu i mają negatywne konsekwencje dla ekosystemów leśnych.

Jared Diamond opisuje „Zły kwartet” niszczenia siedlisk , przesady , wprowadzonych gatunków i wtórnego wymierania. Edward O. Wilson przeludnienie preferuje . akronim HIPPO , oznaczający niszczenie siedlisk , gatunki inwazyjne , zanieczyszczenie , i nadmierne żniwa

Według IUCN główne bezpośrednie zagrożenia dla ochrony można podzielić na 11 kategorii

1. Zabudowa mieszkaniowo-handlowa

• mieszkalnictwo i obszary miejskie (obszary miejskie, przedmieścia, wsie, domy wakacyjne, obszary handlowe, biura, szkoły, szpitale)
• tereny komercyjne i przemysłowe (zakłady produkcyjne, centra handlowe, parki biurowe, bazy wojskowe, elektrownie, pociągi i stocznie, lotniska)
• tereny turystyczno -rekreacyjne (narciarstwo, pola golfowe, boiska sportowe, parki, pola namiotowe)

2. Działalność rolnicza

• rolnictwo (gospodarstwa rolne, sady, winnice, plantacje, rancza)
• akwakultura (akwakultura krewetek lub ryb, stawy rybne w gospodarstwach, wylęgarnia łososia, zaszczepione ławice skorupiaków, sztuczne ławice glonów)

3. Produkcja i wydobycie energii

• produkcja energii odnawialnej ( farmy geotermalne , słoneczne, wiatrowe i pływowe), w tym tamy hydroelektryczne
• produkcja energii nieodnawialnej ( odwierty ropy i gazu )
• górnictwo (paliwa i minerały)

4. Korytarze transportowo-usługowe

• korytarze serwisowe (przewody elektryczne i telefoniczne, akwedukty, rurociągi naftowe i gazowe)
• korytarze transportowe (drogi, linie kolejowe, szlaki żeglugowe i trasy przelotów)
• kolizji z pojazdami korzystającymi z korytarzy
• wypadki i katastrofy towarzyszące ( wycieki ropy , porażenie prądem, pożar)

5. Wykorzystanie zasobów biologicznych

• polowanie (mięso z buszu, trofeum, futro)
• prześladowania ( zwalczanie drapieżników i zwalczanie szkodników , przesądy)
• niszczenie lub usuwanie roślin (spożycie przez ludzi, żerowanie na wolnym wybiegu, zwalczanie chorób drewna, zbieranie storczyków)
• wyrąb lub pozyskanie drewna (wyręb selektywny lub zrębowy , zbiór drewna opałowego, produkcja węgla drzewnego)
• wędkarstwo (trałowanie, wielorybnictwo, żywy koralowiec lub wodorosty lub zbieranie jaj)

6. Wtargnięcia człowieka i działania, które zmieniają, niszczą, zakłócają naturalne zachowania siedlisk i gatunków

• rekreacja (samochody terenowe, motorówki, skutery śnieżne, ultralekkie samoloty, łodzie nurkowe, obserwacja wielorybów, rowery górskie, piesze wycieczki, obserwatorzy ptaków, narciarze, zwierzęta domowe na terenach rekreacyjnych, tymczasowe kempingi, speleologia, wspinaczka skałkowa)
• wojna, niepokoje społeczne i ćwiczenia wojskowe (konflikty zbrojne, pola minowe, czołgi i inne pojazdy wojskowe, ćwiczenia i poligony, defoliacja, testowanie amunicji)
• nielegalne działania ( przemyt , imigracja, wandalizm)
• nowo wybudowane osiedle

7. Modyfikacje systemu naturalnego

• tłumienie lub tworzenie ognia (kontrolowane oparzenia, niewłaściwe zarządzanie ogniem, ucieczka z ognisk rolniczych i ognisk , podpalenie )
• gospodarka wodna ( budowa i eksploatacja zapór , wypełnianie terenów podmokłych , przekierowanie wód powierzchniowych, pompowanie wód gruntowych )
• inne modyfikacje ( projekty rekultywacji terenu , narzuty brzegowe , pielęgnacja trawników , budowa i utrzymanie plaż, przerzedzanie drzew w parkach)
• usunięcie/ograniczenie utrzymania człowieka (koszenie łąk, ograniczenie kontrolowanych wypaleń, brak rodzimego zarządzania kluczowymi ekosystemami, zaprzestanie dokarmiania kondorów)

8. Gatunki inwazyjne i problematyczne, patogeny i geny

• gatunki inwazyjne (zdziczałe konie i zwierzęta domowe, racicznica, mikonia, kudzu, wstęp do biokontroli)
• problematyczne gatunki rodzime (nadmierna liczba rodzimych jeleni lub kangurów, nadmiar glonów z powodu utraty rodzimych ryb pasących się, plagi szarańczy)
• wprowadzony materiał genetyczny ( uprawy odporne na pestycydy , genetycznie zmodyfikowane owady do celów biokontroli, genetycznie zmodyfikowane drzewa lub łosoś, łosoś, który uciekł z wylęgarni, projekty restytucji wykorzystujące nielokalny materiał siewny)
• patogeny i drobnoustroje (dżuma atakująca gryzonie lub króliki, holenderska choroba wiązów lub zaraza kasztanowca, grzyb Chytrid atakujący płazy poza Afryką)

9. Zanieczyszczenie

• ścieki (nieoczyszczone ścieki, zrzuty ze źle funkcjonujących oczyszczalni ścieków , szamba , latryny , olej lub osad z dróg, nawozy i pestycydy z trawników i pól golfowych, sól drogowa)
• ścieki przemysłowe i wojskowe (toksyczne chemikalia z fabryk, nielegalne składowanie chemikaliów, odpady kopalniane, arsen z wydobycia złota, wycieki ze zbiorników paliwa, PCB w osadach rzecznych)
• ścieki rolnicze i leśne (ładowanie substancji odżywczych z odpływu nawozów, odpływ herbicydów, obornik z oborników, składniki odżywcze z akwakultury, erozja gleby)
• śmieci i odpady stałe ( odpady komunalne , śmieci i porzucone rzeczy, flotsam i jetsam z łodzi rekreacyjnych, odpady, które oplątują dziką przyrodę, gruz budowlany )
• zanieczyszczenia przenoszone przez powietrze ( kwaśne deszcze , smog z emisji pojazdów , nadmierne osadzanie się azotu, opad radioaktywny, rozpraszanie przez wiatr zanieczyszczeń lub osadów z pól uprawnych, dym z pożarów lasów lub pieców opalanych drewnem)
• nadmiar energii ( hałas z autostrad lub samolotów, sonar z łodzi podwodnych, który przeszkadza wielorybom, podgrzana woda z elektrowni, lampy wabiące owady, światła plażowe dezorientujące żółwie, promieniowanie atmosferyczne z dziur ozonowych)

10. Katastrofalne zdarzenia geologiczne

• trzęsienia ziemi , tsunami , lawiny, osuwiska , erupcje wulkanów i emisje gazów

11. Zmiany klimatu

• ingerencja w ekosystem (zalanie ekosystemów przybrzeżnych i zatopienie raf koralowych w wyniku podniesienia się poziomu morza, wkroczenie wydm w wyniku pustynnienia, wkroczenie lasów na łąki)
• zmiany reżimów geochemicznych ( zakwaszenie oceanów , zmiany atmosferycznego CO2 wpływające na wzrost roślin, utrata osadów prowadząca do osiadania na szeroką skalę)
• zmiany reżimów temperaturowych ( fale upałów , okresy mrozów, zmiany temperatury oceanów, topnienie lodowców /lodów morskich)
• zmiany reżimów opadowych i hydrologicznych ( susze , pory deszczowe, utrata pokrywy śnieżnej, zwiększona dotkliwość powodzi)
• gwałtowne zjawiska pogodowe (burze, burze tropikalne, huragany, cyklony, tornada, burze gradowe, burze lodowe lub zamiecie śnieżne, burze piaskowe, erozja plaż podczas sztormów)
• susza może prowadzić do zmian w składzie funkcjonalnym.

Niszczenie siedlisk

Wylesianie i wzmożona budowa dróg w amazońskim lesie deszczowym w Boliwii budzą poważne zaniepokojenie z powodu zwiększonej ingerencji człowieka w dzikie obszary, zwiększonego wydobycia zasobów i dalszych zagrożeń dla różnorodności biologicznej.

Główny artykuł: Zniszczenie siedlisk

siedlisk odegrało kluczową rolę w wymieraniu, zwłaszcza w odniesieniu do niszczenia lasów tropikalnych . Czynniki przyczyniające się do utraty siedlisk obejmują: nadmierną konsumpcję , przeludnienie , zmianę użytkowania gruntów , wylesianie , zanieczyszczenie ( zanieczyszczenie powietrza , zanieczyszczenie wody , zanieczyszczenie gleby ) oraz globalne ocieplenie lub zmianę klimatu.

Wielkość siedliska i liczba gatunków są systematycznie powiązane. Fizycznie większe gatunki oraz żyjące na niższych szerokościach geograficznych, w lasach lub oceanach są bardziej wrażliwe na zmniejszenie powierzchni siedlisk. Konwersja do „trywialnych” znormalizowanych ekosystemów (np. monokultura po wylesianiu ) skutecznie niszczy siedliska bardziej zróżnicowanych gatunków, które poprzedziły konwersję. Nawet najprostsze formy rolnictwa wpływają na różnorodność – poprzez oczyszczanie/odwadnianie gruntów, zniechęcanie do chwastów i „szkodników” oraz zachęcanie tylko ograniczonej liczby udomowionych gatunków roślin i zwierząt. W niektórych krajach prawa własności lub niedbałe egzekwowanie prawa/regulacji wiąże się z wylesianiem i utratą siedlisk.

Badanie przeprowadzone w 2007 roku przez National Science Foundation wykazało, że różnorodność biologiczna i różnorodność genetyczna są współzależne — że różnorodność między gatunkami wymaga różnorodności w obrębie gatunku i odwrotnie . „Jeśli jakikolwiek typ zostanie usunięty z systemu, cykl może się załamać, a społeczność zostanie zdominowana przez jeden gatunek”. Obecnie najbardziej zagrożone ekosystemy występują w wodach słodkich , zgodnie z Millennium Ecosystem Assessment 2005, co zostało potwierdzone przez „Freshwater Animal Diversity Assessment” zorganizowaną przez platformę różnorodności biologicznej i francuski Institut de recherche pour le développement (MNHNP).

Współwymieranie jest formą niszczenia siedlisk . Współwymieranie ma miejsce, gdy wymieraniu lub schyłkowi jednego gatunku towarzyszą podobne procesy u innego, na przykład u roślin i chrząszczy.

Raport z 2019 roku ujawnił, że pszczoły i inne owady zapylające zostały wytępione z prawie jednej czwartej ich siedlisk w całej Wielkiej Brytanii. Katastrofy populacyjne mają miejsce od lat 80. XX wieku i wpływają na różnorodność biologiczną. Wzrost rolnictwa przemysłowego i stosowania pestycydów w połączeniu z chorobami, gatunkami inwazyjnymi i zmianami klimatycznymi zagraża przyszłości tych owadów i wspieranego przez nie rolnictwa.

W 2019 roku opublikowano badania pokazujące, że działalność człowieka, taka jak niszczenie siedlisk , zatrucie pestycydami , gatunki inwazyjne i zmiana klimatu, niszczy owady w tempie, które spowoduje upadek systemów ekologicznych w ciągu najbliższych 50 lat, jeśli nie będzie można tego zatrzymać.

Gatunki introdukowane i inwazyjne

Główne artykuły: gatunki wprowadzone i gatunki inwazyjne

Samiec Lophura nyctemera ( bażant srebrny ), pochodzący z Azji Wschodniej , który został sprowadzony do części Europy ze względów ozdobnych

Bariery, takie jak duże rzeki , morza , oceany , góry i pustynie , sprzyjają różnorodności, umożliwiając niezależną ewolucję po obu stronach bariery w procesie specjacji allopatycznej . Termin gatunek inwazyjny odnosi się do gatunków, które przekraczają naturalne bariery, które normalnie ograniczałyby ich istnienie. Bez barier takie gatunki zajmują nowe terytoria, często wypierając gatunki rodzime, zajmując ich nisze lub wykorzystując zasoby, które normalnie podtrzymywałyby gatunki rodzime.

Liczba inwazji gatunków rośnie co najmniej od początku XX wieku. Gatunki są coraz częściej przenoszone przez ludzi (celowo i przypadkowo). W niektórych przypadkach najeźdźcy powodują drastyczne zmiany i niszczą ich nowe siedliska (np.: zebrę małże i świder szmaragdowy w regionie Wielkich Jezior oraz lwice wzdłuż północnoamerykańskiego wybrzeża Atlantyku). Niektóre dowody sugerują, że gatunki inwazyjne są konkurencyjne w swoich nowych siedliskach, ponieważ są mniej podatne na zakłócenia przez patogeny. Inni zgłaszają mylące dowody, które czasami sugerują, że bogate w gatunki społeczności są siedliskiem wielu gatunków rodzimych i egzotycznych jednocześnie, podczas gdy niektórzy twierdzą, że różnorodne ekosystemy są bardziej odporne i odporne na inwazyjne rośliny i zwierzęta. Ważnym pytaniem jest: „czy gatunki inwazyjne powodują wymieranie?” Wiele badań wskazuje na wpływ gatunków inwazyjnych na tubylców, ale nie na wymieranie. Gatunki inwazyjne wydają się zwiększać różnorodność lokalną (tj. różnorodność alfa ), co zmniejsza rotację różnorodności (tj. różnorodność beta ). Ogólna różnorodność gamma może być obniżona, ponieważ gatunki wymierają z innych przyczyn, ale nawet niektórzy z najbardziej podstępnych najeźdźców (np. holenderska choroba wiązów, świder szmaragdowy, zaraza kasztanowca w Ameryce Północnej) nie spowodowały wyginięcia gatunków żywicieli . Znacznie częściej dochodzi do wytępienia , spadku liczby ludności i ujednolicenia regionalnej różnorodności biologicznej. Działalność człowieka często była przyczyną omijania barier przez gatunki inwazyjne poprzez wprowadzanie ich w celach spożywczych lub innych. W związku z tym działalność człowieka umożliwia gatunkom migrację na nowe obszary (a tym samym stanie się inwazyjna), która odbywała się w skalach czasowych znacznie krótszych niż historycznie wymagane, aby gatunek rozszerzył swój zasięg.

Nie wszystkie wprowadzone gatunki są inwazyjne ani nie wszystkie gatunki inwazyjne zostały wprowadzone celowo. W przypadkach takich jak racicznica , inwazja na drogi wodne USA była niezamierzona. W innych przypadkach, takich jak mangusty na Hawajach , wprowadzenie jest celowe, ale nieskuteczne ( nocne szczury nie były podatne na dzienne mangusty). W innych przypadkach, takich jak palmy olejowe w Indonezji i Malezji, wprowadzenie przynosi znaczne korzyści ekonomiczne, ale korzyściom towarzyszą kosztowne, niezamierzone konsekwencje .

Wreszcie wprowadzony gatunek może nieumyślnie zaszkodzić gatunkowi zależnemu od gatunku, który zastępuje. W Belgii Prunus spinosa z Europy Wschodniej wypuszcza liście znacznie wcześniej niż jej odpowiedniki z Europy Zachodniej, zakłócając nawyki żywieniowe motyla Thecla betulae ( który żywi się liśćmi). Wprowadzenie nowych gatunków często powoduje, że gatunki endemiczne i inne gatunki lokalne nie są w stanie konkurować z gatunkami egzotycznymi i nie są w stanie przetrwać. Egzotyczne organizmy mogą być drapieżnikami , pasożytami lub mogą konkurować z rodzimymi gatunkami o składniki odżywcze, wodę i światło.

Obecnie kilka krajów sprowadziło już tak wiele egzotycznych gatunków, zwłaszcza roślin rolniczych i ozdobnych, że ich rodzima fauna/flora może mieć przewagę liczebną. Na przykład wprowadzenie kudzu z Azji Południowo-Wschodniej do Kanady i Stanów Zjednoczonych zagroziło różnorodności biologicznej na niektórych obszarach. Natura oferuje skuteczne sposoby łagodzenia zmian klimatu.

Zanieczyszczenie genetyczne

Główny artykuł: zanieczyszczenie genetyczne

Gatunki endemiczne mogą być zagrożone wyginięciem w wyniku procesu zanieczyszczenia genetycznego , tj. niekontrolowanej hybrydyzacji , introgresji i bagna genetycznego. Zanieczyszczenie genetyczne prowadzi do homogenizacji lub zastąpienia lokalnych genomów w wyniku przewagi liczebnej i / lub sprawności wprowadzonego gatunku. Hybrydyzacja i introgresja są skutkami ubocznymi introdukcji i inwazji. Zjawiska te mogą być szczególnie szkodliwe dla rzadkich gatunków , które wchodzą w kontakt z liczniejszymi. Obfite gatunki mogą krzyżować się z rzadkimi gatunkami, zalewając ich pulę genów . Problem ten nie zawsze jest widoczny na podstawie morfologicznych (wyglądu zewnętrznego). Pewien stopień przepływu genów jest normalną adaptacją i nie wszystkie konstelacje genów i genotypów mogą zostać zachowane. Jednak hybrydyzacja z introgresją lub bez niej może jednak zagrozić istnieniu rzadkiego gatunku.

Nadmierna eksploatacja

Główny artykuł: Nadmierna eksploatacja

Nadmierna eksploatacja ma miejsce, gdy zasób jest zużywany w niezrównoważonym tempie. Dzieje się tak na lądzie w postaci nadmiernych polowań , nadmiernego wyrębu , słabej ochrony gleby w rolnictwie i nielegalnego handlu dziką fauną i florą . Nadmierna eksploatacja może prowadzić do zniszczenia zasobów, w tym wyginięcia. Sztucznie opracowane projekty mogą powodować szkody w otaczającym środowisku

Około 25% światowych łowisk jest obecnie przełowionych do tego stopnia, że ​​ich obecna biomasa jest mniejsza niż poziom, który maksymalizuje zrównoważony połów.

Hipoteza przesady , wzorzec wymierania dużych zwierząt połączony z wzorcami migracji ludzi , może być wykorzystana do wyjaśnienia, dlaczego wymieranie megafauny może nastąpić w stosunkowo krótkim czasie.

Hybrydyzacja, zanieczyszczenie/erozja genetyczna i bezpieczeństwo żywnościowe

Odmiana pszenicy Yecoro (po prawej) jest wrażliwa na zasolenie, rośliny powstałe z krzyżówki z odmianą W4910 (po lewej) wykazują większą tolerancję na wysokie zasolenie

Zobacz też: Bezpieczeństwo żywnościowe i erozja genetyczna

W rolnictwie i hodowli zwierząt Zielona Rewolucja spopularyzowała stosowanie konwencjonalnej hybrydyzacji w celu zwiększenia plonów. Często hybrydyzowane rasy pochodziły z krajów rozwiniętych i były dalej hybrydyzowane z lokalnymi odmianami w krajach rozwijających się, aby stworzyć szczepy o wysokiej wydajności, odporne na lokalny klimat i choroby. Samorządy lokalne i przemysł forsują hybrydyzację. Dawniej ogromne pule genów różnych dzikich i rodzimych ras załamały się, powodując powszechną erozję genetyczną i zanieczyszczenie genetyczne. Doprowadziło to do utraty różnorodności genetycznej i różnorodności biologicznej jako całości.

Organizmy zmodyfikowane genetycznie zawierają materiał genetyczny, który został zmieniony za pomocą inżynierii genetycznej . Uprawy zmodyfikowane genetycznie stały się powszechnym źródłem zanieczyszczenia genetycznego nie tylko dzikich odmian, ale także udomowionych odmian pochodzących z klasycznej hybrydyzacji.

Erozja genetyczna i zanieczyszczenie genetyczne mogą potencjalnie zniszczyć unikalne genotypy , zagrażając przyszłemu dostępowi do bezpieczeństwa żywnościowego . Spadek różnorodności genetycznej osłabia zdolność upraw i zwierząt gospodarskich do hybrydyzacji w celu przeciwstawienia się chorobom i przetrwania zmian klimatu.

Zmiana klimatu

Główne artykuły: Wpływ zmian klimatu na bioróżnorodność roślin oraz Wpływ zmian klimatu na ekosystemy

Niedźwiedzie polarne na lodzie morskim Oceanu Arktycznego , w pobliżu bieguna północnego . Zmiany klimatu zaczęły wpływać na populacje niedźwiedzi.

Globalne ocieplenie jest głównym zagrożeniem dla różnorodności biologicznej na świecie. Na przykład rafy koralowe – które są gorącymi punktami różnorodności biologicznej – zostaną utracone w ciągu stulecia, jeśli globalne ocieplenie będzie kontynuowane w obecnym tempie.

Udowodniono, że zmiana klimatu wpływa na różnorodność biologiczną, a dowody potwierdzające jej skutki są szeroko rozpowszechnione. Zwiększający się poziom dwutlenku węgla w atmosferze z pewnością wpływa na morfologię roślin i zakwasza oceany, a temperatura wpływa na zasięg występowania gatunków, fenologię i pogodę, ale na szczęście główne przewidywane skutki to wciąż potencjalna przyszłość. Nie udokumentowaliśmy jeszcze poważnych wymierań, mimo że zmiany klimatu drastycznie zmieniają biologię wielu gatunków.

W 2004 roku międzynarodowe badanie przeprowadzone na czterech kontynentach oszacowało, że 10 procent gatunków wyginie do 2050 roku z powodu globalnego ocieplenia. „Musimy ograniczyć zmiany klimatyczne lub skończymy z wieloma gatunkami zagrożonymi, być może wymarłymi” – powiedział dr Lee Hannah, współautor artykułu i główny biolog zajmujący się zmianami klimatycznymi w Center for Applied Biodiversity Science at Conservation Międzynarodowy.

Niedawne badanie przewiduje, że nawet 35% lądowych drapieżników i zwierząt kopytnych na świecie będzie bardziej zagrożonych wyginięciem do 2050 r. z powodu łącznych skutków przewidywanej zmiany klimatu i użytkowania gruntów w scenariuszach rozwoju człowieka.

Zmiany klimatu przyspieszyły porę wieczorną, kiedy brazylijskie nietoperze wolnoogoniaste ( Tadarida brasiliensis ) wychodzą na żer. Uważa się, że ta zmiana jest związana z wysychaniem regionów wraz ze wzrostem temperatury. To wcześniejsze pojawienie się naraża nietoperze na większe drapieżnictwo, zwiększoną konkurencję z innymi owadożercami, którzy żerują o zmierzchu lub w ciągu dnia.

Niektóre współczesne badania dowodzą, że niszczenie siedlisk w celu ekspansji rolnictwa i nadmierna eksploatacja dzikiej przyrody są najważniejszymi czynnikami współczesnej utraty różnorodności biologicznej, a nie zmiany klimatu. Powiedział Daniel M. Ashe , były dyrektor United States Fish and Wildlife Service podczas prezydentury Baracka Obamy : „Kłamstwo polega na tym, że jeśli zajmiemy się kryzysem klimatycznym, rozwiążemy również kryzys różnorodności biologicznej”.

Przeludnienie ludzi

Główny artykuł: Przeludnienie ludzi

Światowa populacja liczyła prawie 7,6 miliarda w połowie 2017 roku (czyli o około miliard więcej mieszkańców w porównaniu z 2005 rokiem) i przewiduje się, że w 2100 roku osiągnie 11,1 miliarda. Sir David King , były główny doradca naukowy rządu Wielkiej Brytanii, powiedział parlamentarnej zapytanie: „Jest oczywiste, że ogromny wzrost populacji ludzkiej w XX wieku miał większy wpływ na różnorodność biologiczną niż jakikolwiek inny pojedynczy czynnik”. Przynajmniej do połowy XXI wieku światowe straty w dziewiczych, bioróżnorodnych terenach będą prawdopodobnie w dużym stopniu zależały od światowego wskaźnika urodzeń .

Naukowcy, w tym Paul R. Ehrlich i Eileen Crist, argumentowali, że wielkość i wzrost populacji wraz z nadmierną konsumpcją są istotnymi czynnikami utraty różnorodności biologicznej i degradacji gleby, The 2019 IPBES Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem Services oraz biolodzy, w tym Ehrlich i Stuart Pimm , zauważyli, że wzrost populacji ludzkiej i nadmierna konsumpcja są głównymi czynnikami powodującymi spadek liczby gatunków. EO Wilson , który twierdzi, że wzrost populacji ludzkiej był niszczycielski dla różnorodności biologicznej planety, stwierdził, że „wzór wzrostu populacji ludzkiej w XX wieku był bardziej bakteryjny niż naczelnych”. Dodał, że kiedy Homo sapiens osiągnął populację sześciu miliardów, jego biomasa przekroczyła biomasę jakiegokolwiek innego dużego gatunku zwierząt lądowych, jaki kiedykolwiek istniał, i że „my i reszta życia nie możemy sobie pozwolić na kolejne 100 lat. " Badanie z 2022 roku opublikowane w Biological Conservation ostrzegło, że wysiłki na rzecz ochrony będą nadal kończyć się niepowodzeniem, jeśli nadal będą ignorowane główne przyczyny utraty różnorodności biologicznej, w tym wielkość i wzrost populacji. W grudniu 2022 r. Inger Andersen , dyrektor wykonawczy Programu Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska , stwierdziła, że ​​podczas spotkania delegatów na COP 15 :

Właśnie powitaliśmy 8-miliardowego członka rasy ludzkiej na tej planecie. To oczywiście wspaniałe narodziny dziecka. Ale musimy zrozumieć, że im więcej ludzi, tym bardziej wywieramy na Ziemię duże ciśnienie. Jeśli chodzi o różnorodność biologiczną, toczymy wojnę z naturą. Musimy zawrzeć pokój z naturą. Ponieważ natura jest tym, co podtrzymuje wszystko na Ziemi… nauka jest jednoznaczna.

Według badania przeprowadzonego w 2020 r. przez World Wildlife Fund , globalna populacja ludzka już przekracza biopojemność planety – aby sprostać naszym obecnym wymaganiom, potrzeba równowartości biopojemności 1,56 Ziemi. Raport z 2014 roku wskazuje dalej, że gdyby każdy na planecie miał ślad stopy przeciętnego mieszkańca Kataru, potrzebowalibyśmy 4,8 Ziemi, a gdybyśmy prowadzili styl życia typowego mieszkańca Stanów Zjednoczonych, potrzebowalibyśmy 3,9 Ziemi.

Wymieranie holoceńskie

Główny artykuł: wymieranie holocenu

Podsumowanie głównych kategorii zmian środowiskowych związanych z różnorodnością biologiczną wyrażonych jako odsetek zmian spowodowanych przez człowieka (na czerwono) w stosunku do wartości wyjściowych (na niebiesko)

Tempo spadku różnorodności biologicznej podczas tego szóstego masowego wymierania odpowiada lub przekracza tempo utraty w pięciu poprzednich wydarzeniach masowego wymierania w zapisie kopalnym . Utrata różnorodności biologicznej skutkuje utratą kapitału naturalnego , który dostarcza dóbr i usług ekosystemowych . Z perspektywy metody znanej jako Gospodarka Naturalna wartość ekonomiczna 17 usług ekosystemowych dla biosfery Ziemi (obliczona w 1997 r.) ma szacunkową wartość 33 biliony USD (3,3x10 ¹³ ) rocznie. Dzisiejsze gatunki są niszczone w tempie od 100 do 1000 razy wyższym niż poziom wyjściowy, a tempo wymierania wzrasta. Proces ten niszczy odporność i zdolność adaptacji życia na Ziemi. Pojawienie się szóstego masowego wymierania jest uważane przez biologów zajmujących się ochroną przyrody, w tym Rodolfo Dirzo i Paula R. Ehrlicha , za „jeden z najbardziej krytycznych przejawów antropocenu ” , a ciągły spadek różnorodności biologicznej stanowi „bezprecedensowe zagrożenie” dla dalszego istnienie ludzkiej cywilizacji.

Międzyrządowa Platforma Naukowo-Polityczna ds. Różnorodności Biologicznej i Usług Ekosystemowych (IPBES) opublikowała podsumowanie dla decydentów największego jak dotąd, najbardziej wszechstronnego badania różnorodności biologicznej i usług ekosystemowych, Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem Services. Główne wnioski:

1. W ciągu ostatnich 50 lat stan przyrody pogarszał się w niespotykanym dotąd i coraz szybszym tempie.

2. Głównymi czynnikami tego pogorszenia były zmiany w użytkowaniu gruntów i mórz, eksploatacja istot żywych, zmiana klimatu, zanieczyszczenie i gatunki inwazyjne. Te pięć czynników z kolei jest spowodowanych zachowaniami społecznymi, od konsumpcji po zarządzanie.

cele zrównoważonego rozwoju Zgromadzenia Ogólnego ONZ dotyczące ubóstwa, głodu, zdrowia, wody, klimatu w miastach, oceanów i gruntów. Może powodować problemy z zaopatrzeniem ludzkości w żywność, wodę i powietrze.

4. Aby rozwiązać ten problem, ludzkość będzie potrzebowała przemiany, w tym zrównoważonego rolnictwa , redukcji konsumpcji i odpadów, kwot połowowych i wspólnego zarządzania zasobami wodnymi. Na stronie 8 raportu proponuje się na stronie 8 podsumowania „umożliwianie wizji dobrej jakości życia, które nie pociąga za sobą coraz większego zużycia materiałów” jako jeden z głównych środków. W raporcie stwierdza się, że „Niektóre ścieżki wybrane do osiągnięcia celów związanych z energią, wzrostem gospodarczym, przemysłem i infrastrukturą oraz zrównoważoną konsumpcją i produkcją (Cele Zrównoważonego Rozwoju 7, 8, 9 i 12), a także cele związane z ubóstwem, bezpieczeństwem żywnościowym i miasta (Cele Zrównoważonego Rozwoju 1, 2 i 11), mogą mieć znaczący pozytywny lub negatywny wpływ na przyrodę, a tym samym na osiągnięcie innych Celów Zrównoważonego Rozwoju”.

W raporcie IPBES „Era of Pandemics” z października 2020 r. stwierdzono, że te same działania człowieka, które leżą u podstaw zmian klimatu i utraty różnorodności biologicznej , są również tymi samymi czynnikami napędzającymi pandemie , w tym pandemię COVID-19 . Dr Peter Daszak , przewodniczący warsztatu IPBES, powiedział: „nie ma wielkiej tajemnicy co do przyczyny pandemii COVID-19 – ani żadnej współczesnej pandemii… Zmiany w sposobie użytkowania ziemi; ekspansja i intensyfikacja rolnictwa a niezrównoważony handel, produkcja i konsumpcja zakłócają przyrodę i zwiększają kontakt między dziką przyrodą, żywym inwentarzem, patogenami i ludźmi. To jest droga do pandemii”.

Ochrona

Główny artykuł: Biologia konserwatorska

Schematyczny obraz ilustrujący związek między różnorodnością biologiczną, usługami ekosystemowymi, dobrobytem ludzi i ubóstwem. Ilustracja pokazuje, gdzie działania, strategie i plany ochrony mogą wpływać na czynniki napędzające obecny kryzys różnorodności biologicznej w skali lokalnej, regionalnej i globalnej.

Cofanie się lodowca Aletsch w Alpach Szwajcarskich (sytuacja w latach 1979, 1991 i 2002) w wyniku globalnego ocieplenia .

Biologia konserwatorska dojrzała w połowie XX wieku, kiedy ekolodzy , przyrodnicy i inni naukowcy zaczęli badać i rozwiązywać problemy związane z globalnym spadkiem różnorodności biologicznej.

Etyka ochrony opowiada się za zarządzaniem zasobami naturalnymi w celu zachowania różnorodności biologicznej gatunków , ekosystemów , procesu ewolucyjnego oraz kultury i społeczeństwa ludzkiego.

Biologia konserwatorska reformuje się wokół strategicznych planów ochrony różnorodności biologicznej. Ochrona globalnej różnorodności biologicznej jest priorytetem w strategicznych planach ochrony, które mają na celu zaangażowanie polityki publicznej i problemów wpływających na lokalne, regionalne i globalne skale społeczności, ekosystemów i kultur. Plany działania określają sposoby utrzymania dobrostanu ludzi, wykorzystując kapitał naturalny , kapitał rynkowy i usługi ekosystemowe .

W dyrektywie UE 1999/22/WE ogrody zoologiczne są określane jako odgrywające rolę w ochronie różnorodności biologicznej dzikich zwierząt poprzez prowadzenie badań lub udział w programach hodowlanych .

Techniki ochrony i restauracji

Usunięcie gatunków egzotycznych pozwoli gatunkom, na które wywarły negatywny wpływ, odzyskać swoje nisze ekologiczne. Gatunki egzotyczne, które stały się szkodnikami, można zidentyfikować taksonomicznie (np. za pomocą cyfrowego systemu automatycznej identyfikacji (DAISY), używając kodu kreskowego życia ). Usunięcie jest praktyczne tylko w przypadku dużych grup osób ze względu na koszty ekonomiczne.

Gdy zapewnione zostaną zrównoważone populacje pozostałych gatunków rodzimych na danym obszarze, „brakujące” gatunki, które są kandydatami do reintrodukcji, można zidentyfikować za pomocą baz danych, takich jak Encyklopedia Życia i Globalny Ośrodek Informacji o Różnorodności Biologicznej .

• Bankowość różnorodności biologicznej nadaje różnorodności biologicznej wartość pieniężną. Jednym z przykładów są australijskie ramy zarządzania roślinnością tubylczą .
• Banki genów to kolekcje okazów i materiału genetycznego. Niektóre banki zamierzają reintrodukować gatunki zbankrutowane do ekosystemu (np. poprzez szkółki drzew).
• Ograniczenie i lepsze ukierunkowanie pestycydów pozwala większej liczbie gatunków przetrwać na obszarach rolniczych i zurbanizowanych.
• Podejścia specyficzne dla lokalizacji mogą być mniej przydatne do ochrony gatunków wędrownych. Jednym ze sposobów jest tworzenie korytarzy dla dzikich zwierząt , które odpowiadają ruchom zwierząt. Granice państwowe i inne mogą komplikować tworzenie korytarzy.

Obszary chronione

Dalsze informacje: Obszary chronione

Obszary chronione, w tym rezerwaty leśne i rezerwaty biosfery, pełnią wiele funkcji, w tym ochronę dzikich zwierząt i ich siedlisk. Obszary chronione zostały utworzone na całym świecie w celu ochrony i zachowania roślin i zwierząt. Niektórzy naukowcy wezwali globalną społeczność do wyznaczenia jako obszarów chronionych 30 procent planety do 2030 roku i 50 procent do 2050 roku, aby złagodzić utratę różnorodności biologicznej z przyczyn antropogenicznych. Cel ochrony 30% powierzchni planety do roku 2030 ( 30 na 30 ) został przyjęty przez prawie 200 krajów na konferencji ONZ w sprawie różnorodności biologicznej w 2022 roku . W momencie przyjęcia (grudzień 2022 r.) pod ochroną znajdowało się 17% terytorium lądowego i 10% terytorium oceanicznego. W badaniu opublikowanym 4 września 2020 r. w Science Advances naukowcy wyznaczyli regiony, które mogą pomóc w osiągnięciu krytycznych celów ochrony i klimatu.

Obszary chronione chronią przyrodę i zasoby kulturowe oraz przyczyniają się do utrzymania, zwłaszcza na szczeblu lokalnym. Na całym świecie istnieje ponad 238 563 wyznaczonych obszarów chronionych, odpowiadających 14,9% powierzchni ziemi, różniących się zasięgiem, poziomem ochrony i sposobem zarządzania (IUCN, 2018).

Odsetek lasów na obszarach prawnie chronionych, 2020, z publikacji Organizacji ds. Wyżywienia i Rolnictwa The State of the World's Forests 2020. Lasy, różnorodność biologiczna i ludzie – w skrócie

Leśne obszary chronione to podzbiór wszystkich obszarów chronionych, w których znaczna część obszaru to lasy. Może to być całość lub tylko część obszaru chronionego. W skali globalnej 18 procent światowych obszarów leśnych, czyli ponad 700 milionów hektarów, znajduje się na prawnie ustanowionych obszarach chronionych, takich jak parki narodowe, obszary chronione i rezerwaty dzikich zwierząt.

Korzyści płynące z obszarów chronionych wykraczają poza ich bezpośrednie otoczenie i czas. Oprócz ochrony przyrody obszary chronione mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia długoterminowego świadczenia usług ekosystemowych. Zapewniają liczne korzyści, w tym ochronę zasobów genetycznych dla wyżywienia i rolnictwa, dostarczanie leków i świadczeń zdrowotnych, dostarczanie wody, rekreację i turystykę oraz działanie jako bufor na wypadek katastrofy. Coraz częściej uznaje się szersze wartości społeczno-ekonomiczne tych naturalnych ekosystemów i usług ekosystemowych, które mogą one zapewniać.

W szczególności chronione obszary leśne odgrywają wiele ważnych ról, w tym jako źródło siedlisk, schronienia, żywności i materiałów genetycznych oraz jako bufor przed klęskami żywiołowymi. Zapewniają stabilne dostawy wielu towarów i usług środowiskowych. Rola obszarów chronionych, zwłaszcza chronionych obszarów leśnych, w łagodzeniu i dostosowywaniu się do zmian klimatycznych jest w ostatnich latach coraz bardziej doceniana. Obszary chronione nie tylko magazynują i sekwestrują dwutlenek węgla (tj. światowa sieć obszarów chronionych przechowuje co najmniej 15 procent węgla lądowego), ale także umożliwiają gatunkom przystosowanie się do zmieniających się wzorców klimatycznych, zapewniając schronienia i korytarze migracyjne. Obszary chronione chronią również ludzi przed nagłymi zjawiskami klimatycznymi i zmniejszają ich podatność na problemy związane z pogodą, takie jak powodzie i susze (UNEP–WCMC, 2016).

parki narodowe

Osobny artykuł: park narodowy

Park narodowy to duże obszary naturalne lub zbliżone do naturalnych, przeznaczone do ochrony procesów ekologicznych na dużą skalę, które stanowią również podstawę dla zgodnych środowiskowo i kulturowo możliwości duchowych, naukowych, edukacyjnych, rekreacyjnych i turystycznych. Obszary te są wybierane przez rządy lub organizacje prywatne w celu ochrony naturalnej różnorodności biologicznej wraz z leżącą u jej podstaw strukturą ekologiczną i wspierania procesów środowiskowych oraz w celu promowania edukacji i rekreacji. Unia Ochrony Przyrody (IUCN) i jej Światowa Komisja ds. Obszarów Chronionych (WCPA) zdefiniowały „Park Narodowy” jako obszar chroniony kategorii II.

Parki narodowe są zwykle własnością i są zarządzane przez rządy krajowe lub stanowe. W niektórych przypadkach nakłada się ograniczenia na liczbę odwiedzających, którzy mogą wejść do niektórych wrażliwych obszarów. Tworzone są wyznaczone szlaki lub drogi. Zwiedzający mogą wejść tylko w celach naukowych, kulturalnych i rekreacyjnych. Działalność leśna, wypas zwierząt i polowania na zwierzęta są regulowane, a eksploatacja siedlisk lub dzikich zwierząt jest zakazana.

Rezerwat dzikiej przyrody

Rezerwaty dzikiej przyrody mają na celu wyłącznie ochronę gatunków i mają następujące cechy:

1. Granice sanktuariów nie są ograniczone przez ustawodawstwo stanowe.
2. Zabijanie, polowanie lub chwytanie jakichkolwiek gatunków jest zabronione, chyba że przez lub pod kontrolą najwyższej władzy w departamencie odpowiedzialnym za zarządzanie sanktuarium.
3. Własność prywatna może być dozwolona.
4. Leśnictwo i inne zastosowania mogą być również dozwolone.

Rezerwaty leśne

Szacuje się, że na całym świecie na obszarach chronionych znajduje się 726 mln ha lasów. Spośród sześciu głównych regionów świata, Ameryka Południowa ma najwyższy udział lasów w obszarach chronionych, 31 proc.

Lasy odgrywają kluczową rolę jako schronienie dla ponad 45 000 gatunków roślin i 81 000 gatunków fauny, z których 5150 gatunków roślin i 1837 gatunków zwierząt to gatunki endemiczne . Ponadto na świecie występuje 60 065 różnych gatunków drzew. Gatunki roślin i zwierząt ograniczone do określonego obszaru geograficznego nazywane są gatunkami endemicznymi. W rezerwatach leśnych prawa do działalności takiej jak polowanie i wypas są czasami przyznawane społecznościom żyjącym na obrzeżach lasu, które utrzymują się częściowo lub całkowicie z zasobów leśnych lub produktów leśnych. Lasy niesklasyfikowane zajmują 6,4% całkowitej powierzchni leśnej i charakteryzują się następującymi cechami:

1. Są to duże, niedostępne lasy.
2. Wiele z nich jest niezamieszkałych.
3. Są mniej ważne ekologicznie i ekonomicznie.

Kroki w celu zachowania lesistości

Dalsze informacje: Lesistość

1. Należy realizować szeroko zakrojony program ponownego zalesiania / zalesiania .
2. Należy wykorzystywać alternatywne , przyjazne dla środowiska źródła energii paliwowej, takie jak biogaz inny niż drewno.
3. Utrata różnorodności biologicznej spowodowana pożarami lasów jest poważnym problemem i należy podjąć natychmiastowe kroki w celu zapobieżenia pożarom lasów.
4. Nadmierny wypas bydła może poważnie uszkodzić las. Dlatego należy podjąć pewne kroki, aby zapobiec nadmiernemu wypasowi bydła.
5. Polowanie i kłusownictwo powinno być zakazane.

Parki zoologiczne

W parkach zoologicznych lub ogrodach zoologicznych żywe zwierzęta są trzymane w celach rekreacyjnych , edukacyjnych i ochronnych. Nowoczesne ogrody zoologiczne oferują obiekty weterynaryjne, zapewniają zagrożonym gatunkom możliwość rozmnażania się w niewoli i zwykle budują środowiska, które symulują rodzime siedliska zwierząt znajdujących się pod ich opieką. Ogrody zoologiczne odgrywają ważną rolę w kształtowaniu świadomości potrzeby ochrony przyrody.

Ogrody botaniczne

W ogrodach botanicznych rośliny są hodowane i eksponowane przede wszystkim w celach naukowych i edukacyjnych. Składają się z kolekcji żywych roślin, uprawianych na zewnątrz lub pod szkłem w szklarniach i ogrodach zimowych. Ogród botaniczny może również obejmować kolekcję suszonych roślin lub zielnik oraz takie obiekty, jak sale wykładowe, laboratoria, biblioteki, muzea oraz nasadzenia doświadczalne lub badawcze.

Alokacja zasobów

Skupienie się na ograniczonych obszarach o wyższym potencjale różnorodności biologicznej obiecuje większy natychmiastowy zwrot z inwestycji niż równomierne rozłożenie zasobów lub skupienie się na obszarach o małej różnorodności, ale większym zainteresowaniu różnorodnością biologiczną.

Druga strategia koncentruje się na obszarach, które zachowują większość swojej pierwotnej różnorodności, które zazwyczaj wymagają niewielkiej renowacji lub wcale. Są to zazwyczaj tereny niezurbanizowane, nierolnicze. Obszary tropikalne często spełniają oba kryteria, biorąc pod uwagę ich natywną dużą różnorodność i względny brak rozwoju.

W społeczeństwie

Zobacz też: Podejmowanie decyzji i Alokacja zasobów

We wrześniu 2020 r. naukowcy poinformowali, że „natychmiastowe wysiłki, zgodne z szerszym programem zrównoważonego rozwoju , ale o bezprecedensowych ambicjach i koordynacji , mogłyby umożliwić zapewnienie żywności rosnącej populacji ludzkiej przy jednoczesnym odwróceniu globalnych trendów różnorodności biologicznej na lądzie spowodowanych przekształcaniem siedlisk ” i zalecili takie środki jeśli chodzi o zajęcie się czynnikami napędzającymi zmianę użytkowania gruntów oraz zwiększenie obszaru gruntów objętych ochroną konserwatorską , wydajności rolnictwa i udziału diet roślinnych .

Nauka obywatelska

Nauka obywatelska , znana również jako udział społeczeństwa w badaniach naukowych, jest szeroko stosowana w naukach o środowisku i jest szczególnie popularna w kontekście związanym z różnorodnością biologiczną. Został wykorzystany, aby umożliwić naukowcom zaangażowanie ogółu społeczeństwa w badania nad różnorodnością biologiczną, umożliwiając w ten sposób naukowcom gromadzenie danych, których inaczej nie byliby w stanie uzyskać. Ankieta internetowa przeprowadzona wśród 1160 uczestników CS w 63 obywatelskich projektach naukowych dotyczących różnorodności biologicznej w Europie, Australii i Nowej Zelandii wykazała pozytywne zmiany w (a) treści, procesie i naturze wiedzy naukowej, (b) umiejętności dociekania nauki, (c) poczucie własnej skuteczności dla nauki i środowiska, (d) zainteresowanie nauką i środowiskiem, (e) motywacja dla nauki i środowiska oraz (f) zachowanie wobec środowiska.

Obserwatorzy-wolontariusze wnieśli znaczący wkład w zdobywanie wiedzy na temat różnorodności biologicznej w terenie, a ostatnie ulepszenia technologii pomogły zwiększyć przepływ i jakość zdarzeń ze źródeł obywatelskich. Badanie z 2016 r. opublikowane w Biological Conservation rejestruje ogromny wkład naukowców-obywateli w dane przekazywane przez Global Biodiversity Information Facility (GBIF) . Pomimo pewnych ograniczeń analizy na poziomie zbioru danych, jasne jest, że prawie połowa wszystkich zapisów zdarzeń udostępnianych przez sieć GBIF pochodzi ze zbiorów danych ze znacznym wkładem wolontariuszy. Rejestrowanie i udostępnianie obserwacji umożliwia kilka platform o zasięgu globalnym, w tym iNaturalist i eBird .

Status prawny

Trwa wiele pracy, aby zachować naturalne cechy wodospadu Hopetoun w Australii , jednocześnie umożliwiając odwiedzającym dostęp.

Międzynarodowy

• Konwencja Narodów Zjednoczonych o różnorodności biologicznej (1992) i protokół kartageński o bezpieczeństwie biologicznym ;
• Konwencja o międzynarodowym handlu zagrożonymi gatunkami ( CITES );
• Konwencja Ramsar (Mokradła);
• Konwencja bońska o gatunkach wędrownych;
• Narodów Zjednoczonych w sprawie ochrony światowego dziedzictwa kulturowego i naturalnego (pośrednio poprzez ochronę siedlisk różnorodności biologicznej)
• Konwencje regionalne, takie jak Konwencja z Apia
• Umowy dwustronne, takie jak Umowa o ptakach wędrownych między Japonią a Australią .

Globalne porozumienia, takie jak Konwencja o różnorodności biologicznej , dają „suwerenne prawa narodowe do zasobów biologicznych” (nie do własności). Umowy zobowiązują kraje do „zachowania różnorodności biologicznej”, „rozwoju zasobów na rzecz zrównoważonego rozwoju” oraz „dzielenia się korzyściami” wynikającymi z ich użytkowania. Kraje o różnorodności biologicznej, które zezwalają na bioprospekcję lub zbieranie produktów naturalnych, oczekują udziału w korzyściach, zamiast pozwolić osobie lub instytucji, która odkrywa/wykorzystuje zasoby, na ich prywatne przechwytywanie. Bioposzukiwanie może stać się rodzajem biopiractwa , gdy takie zasady nie są przestrzegane.

Zasady suwerenności mogą opierać się na tak zwanych umowach o dostępie i podziale korzyści (ABA). Konwencja o różnorodności biologicznej oznacza świadomą zgodę między krajem pochodzenia a zbieraczem, aby ustalić, które zasoby będą wykorzystywane i do czego, oraz uzgodnić sprawiedliwe porozumienie w sprawie podziału korzyści .

19 grudnia 2022 roku, podczas Konferencji Narodów Zjednoczonych na temat Różnorodności Biologicznej 2022 , wszystkie kraje na ziemi, z wyjątkiem Stanów Zjednoczonych i Stolicy Apostolskiej , podpisały porozumienie, które przewiduje ochronę 30% lądów i oceanów do 2030 roku ( 30 na 30 ) oraz 22 inne cele mające na celu ograniczenie utraty różnorodności biologicznej . Porozumienie obejmuje również odtworzenie 30% zdegradowanych ekosystemów ziemi oraz zwiększenie finansowania kwestii bioróżnorodności.

Unia Europejska

W maju 2020 r. Unia Europejska opublikowała swoją Strategię ochrony różnorodności biologicznej do 2030 r. Strategia ochrony różnorodności biologicznej jest istotną częścią strategii łagodzenia zmian klimatu Unii Europejskiej. Z 25% budżetu europejskiego, które zostaną przeznaczone na walkę ze zmianami klimatycznymi, duża część zostanie przeznaczona na przywrócenie różnorodności biologicznej i rozwiązań opartych na przyrodzie .

Strategia UE na rzecz różnorodności biologicznej do 2030 r. obejmuje następujące cele:

• Chroń 30% terytorium morskiego i 30% terytorium lądowego, zwłaszcza Stare lasy .
• Posadź 3 miliardy drzew do 2030 roku.
• Przywróć co najmniej 25 000 kilometrów rzek, aby stały się swobodnie płynące.
• Zmniejszenie zużycia pestycydów o 50% do 2030 r.
• Zwiększenie rolnictwa ekologicznego . W powiązanym programie unijnym From Farm to Fork mówi się, że celem jest uczynienie 25% unijnego rolnictwa ekologicznym do 2030 roku.
• Zwiększenie różnorodności biologicznej w rolnictwie .
• Przekazuj 20 miliardów euro rocznie na tę kwestię i uczyń z niej część praktyki biznesowej.

Około połowa światowego PKB zależy od przyrody. W Europie wiele części gospodarki, które generują biliony euro rocznie, jest zależnych od przyrody. Korzyści płynące sieci Natura 2000 w Europie wynoszą 200 – 300 miliardów euro rocznie.

Prawa na szczeblu krajowym

Różnorodność biologiczna jest brana pod uwagę w niektórych decyzjach politycznych i sądowych:

• Związek między prawem a ekosystemami jest bardzo stary i ma konsekwencje dla różnorodności biologicznej. Wiąże się to z prawami własności prywatnej i publicznej. Może określać ochronę zagrożonych ekosystemów, ale także niektóre prawa i obowiązki (np. do połowów i polowań).
• Prawo dotyczące gatunków jest nowsze. Określa gatunki, które należy chronić, ponieważ mogą być zagrożone wyginięciem. Amerykańska ustawa o zagrożonych gatunkach jest przykładem próby zajęcia się kwestią „prawa i gatunków”.
• Prawa dotyczące pul genowych mają zaledwie sto lat. Metody udomowienia i hodowli roślin nie są nowe, ale postęp w inżynierii genetycznej doprowadził do zaostrzenia przepisów obejmujących dystrybucję genetycznie zmodyfikowanych organizmów , patenty na geny i patenty na procesy. Rządy mają trudności z podjęciem decyzji, czy skupić się na przykład na genach, genomach czy organizmach i gatunkach.

Nie osiągnięto jednak jednolitej zgody na wykorzystanie różnorodności biologicznej jako standardu prawnego. Bosselman argumentuje, że różnorodność biologiczna nie powinna być używana jako norma prawna, twierdząc, że pozostałe obszary niepewności naukowej powodują niedopuszczalne marnotrawstwo administracyjne i zwiększają liczbę sporów bez promowania celów ochrony.

Indie uchwaliły ustawę o różnorodności biologicznej w 2002 roku w celu ochrony różnorodności biologicznej w Indiach. Ustawa przewiduje również mechanizmy sprawiedliwego podziału korzyści płynących z korzystania z tradycyjnych zasobów biologicznych i wiedzy.

Granice analityczne

Relacje taksonomiczne i wielkościowe

Mniej niż 1% wszystkich opisanych gatunków zostało zbadanych poza zauważeniem ich istnienia. Zdecydowana większość gatunków na Ziemi to drobnoustroje. Współczesna fizyka różnorodności biologicznej jest „mocno zafiksowana na widzialnym [makroskopowym] świecie”. Na przykład życie drobnoustrojów jest metabolicznie i środowiskowo bardziej zróżnicowane niż życie wielokomórkowe (patrz np. ekstremofil ). „Na drzewie życia, w oparciu o analizy małych podjednostek rybosomalnego RNA , widoczne życie składa się z ledwo zauważalnych gałązek. Odwrotna zależność wielkości i populacji powtarza się wyżej na drabinie ewolucyjnej – w pierwszym przybliżeniu wszystkie gatunki wielokomórkowe na Ziemi są owady". Wskaźniki wymierania owadów są wysokie, co potwierdza hipotezę wyginięcia w holocenie.

Badanie różnorodności (botanika)

Liczba cech morfologicznych, które można ocenić w badaniu różnorodności, jest ogólnie ograniczona i podatna na wpływy środowiska; zmniejszając w ten sposób precyzyjną rozdzielczość wymaganą do ustalenia powiązań filogenetycznych. Markery oparte na DNA - mikrosatelity znane również jako proste powtórzenia sekwencji (SSR) zostały zatem wykorzystane do badań różnorodności niektórych gatunków i ich dzikich krewnych.

W przypadku groszku włoskiego przeprowadzono badanie mające na celu ocenę poziomu różnorodności genetycznej plazmy zarodkowej włosowatego i pokrewnych szerokich gatunków, w którym porównano pokrewieństwo różnych taksonów, zidentyfikowano startery przydatne do klasyfikacji taksonów oraz sklasyfikowano pochodzenie i filogenezę uprawianej włoskiej włoskiej pokazują, że markery SSR są przydatne w sprawdzaniu poprawności klasyfikacji gatunków i ujawnianiu centrum różnorodności.

Zobacz też

• Australijski bank genów zbóż
• Bioversity International
• Zniesławienie
• Wylesianie i zmiany klimatyczne
• Upadek ekologiczny
• Wskaźnik ekologiczny
• Upadek ekosystemu
• Różnorodność genetyczna
• Indeks artykułów o różnorodności biologicznej
• Międzynarodowy Dzień Różnorodności Biologicznej
• Globalne ramy różnorodności biologicznej Kunming-Montreal
• Kraje megaróżnorodne
• Różnorodność biologiczna gleby
• Różnorodność gatunkowa
• Ostrzeżenie światowych naukowców dla ludzkości
• Prawo ewolucyjne siły zerowej
• Francuskie Biuro ds. Różnorodności Biologicznej
• 30 na 30

Źródła

, FAO, FAO. Ten artykuł zawiera tekst z bezpłatnej pracy nad treścią. Na licencji CC BY-SA 3.0 ( oświadczenie licencyjne/pozwolenie ). Tekst zaczerpnięty z Globalnej oceny zasobów leśnych 2020 Kluczowe ustalenia<a i=6>​ , Aby dowiedzieć się, jak dodać tekst otwartej licencji do artykułów Wikipedii, zobacz tę stronę z instrukcjami . Aby uzyskać informacje na temat ponownego wykorzystywania tekstu z Wikipedii , zapoznaj się z warunkami użytkowania .

, FAO & UNEP, FAO & UNEP. Ten artykuł zawiera tekst z bezpłatnej pracy nad treścią. Na licencji CC BY-SA 3.0 ( oświadczenie licencyjne/pozwolenie ). Tekst zaczerpnięty z The State of the World's Forests 2020. Lasy, różnorodność biologiczna i ludzie – w skrócie <a i=6>, Aby dowiedzieć się, jak dodać tekst otwartej licencji do artykułów Wikipedii, zobacz tę stronę z instrukcjami . Aby uzyskać informacje na temat ponownego wykorzystywania tekstu z Wikipedii , zapoznaj się z warunkami użytkowania .

Dalsza lektura

•   Levin, Simon A. (2013). Encyklopedia różnorodności biologicznej . PRASA AKADEMICKA INC. ISBN 978-0-12-384719-5 .
•   Lévêque, chrześcijanin; Mounolou, Jean-Claude (16 stycznia 2004). Różnorodność biologiczna . Wileya. ISBN 978-0-470-84957-6 .
•   Margulis, Lynn ; Schwartz, Karlene V.; Dolan, Michael (1999). Różnorodność życia: ilustrowany przewodnik po pięciu królestwach . Sudbury: Wydawcy Jones & Bartlett . ISBN 978-0-7637-0862-7 .
• Markow, AV; Korotajew, AV (2007). „Fanerozoiczna różnorodność biologiczna mórz podąża za trendem hiperbolicznym”. Paleoświat . 16 (4): 311–318. doi : 10.1016/j.palwor.2007.01.002 .
•   Moustakas, A.; Karakassis, I. (2008). „Analiza geograficzna opublikowanych badań bioróżnorodności wodnej w odniesieniu do śladu ekologicznego kraju, w którym wykonano pracę”. Stochastyczne badania środowiskowe i ocena ryzyka . 23 (6): 737–748. doi : 10.1007/s00477-008-0254-2 . S2CID 121649697 .
•   Nowaczek, Michael J. (2001). Kryzys różnorodności biologicznej: utrata tego, co się liczy . Nowa prasa. ISBN 978-1-56584-570-1 .
• Wywiad D+C z Achimem Steinerem, UNEP: „Odpowiedzialność naszego pokolenia”
•    Mora, C.; Tittensor, DP; Adl, S.; Simpson, AGB; Robak, B. (2011). Mace, Georgina M (red.). „Ile gatunków jest na Ziemi iw oceanie?” . PLOS Biologia . 9 (8): e1001127. doi : 10.1371/journal.pbio.1001127 . PMC 3160336 . PMID 21886479 .
•   Pereira, HM; Navarro, LM; Martins, ISS (2012). „Globalna zmiana różnorodności biologicznej: zła, dobra i nieznana”. Roczny przegląd środowiska i zasobów . 37 : 25–50. doi : 10.1146/annurev-environ-042911-093511 . S2CID 154898897 .
• Ripple WJ, Wolf C, Newsome TM, Galetti M, Alamgir M, Crist E, Mahmoud MI, Laurance WF (2017). „Ostrzeżenie naukowców ze świata dla ludzkości: druga uwaga” . Bionauka . 67 (12): 1026–1028. doi : 10.1093/biosci/bix125 .
•    Sonter, Laura J.; Dade, Marie C.; i in. (2020). „Produkcja energii odnawialnej zwiększy górnicze zagrożenia dla różnorodności biologicznej” . Komunikacja natury . 11 (4174): 4174. Bibcode : 2020NatCo..11.4174S . doi : 10.1038/s41467-020-17928-5 . PMC 7463236 . PMID 32873789 .
•   Wilson, EO (2016). Pół-Ziemia: walka naszej planety o życie . prawo do życia. ISBN 978-1-63149-082-8 .

Linki zewnętrzne

• Sprawozdanie oceniające na temat różnorodnych wartości i oceny przyrody przez Międzyrządową Platformę Naukowo-Polityczną ds. Różnorodności Biologicznej i Usług Ekosystemowych (IPBES), 2022 r.
• NatureServe: Ta strona służy jako portal umożliwiający dostęp do kilku typów publicznie dostępnych danych o różnorodności biologicznej
• Zestawienie informacji o różnorodności biologicznej opracowane przez Centrum Zrównoważonych Systemów Uniwersytetu Michigan
• Oznaczone kolorami obrazy gorących punktów bioróżnorodności kręgowców
• Raport syntezy różnorodności biologicznej (PDF) sporządzony przez Millennium Ecosystem Assessment (MA, 2005)
• Międzynarodowa mapa hotspotów ochrony przyrody
• Ekonomia różnorodności biologicznej: przegląd Dasgupta 2021
• GLOBIO , trwający program mapowania przeszłego, obecnego i przyszłego wpływu działalności człowieka na różnorodność biologiczną
• Światowa mapa różnorodności biologicznej interaktywna mapa z Centrum Monitorowania Ochrony Światowego Programu Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska
• Biblioteka Dziedzictwa Bioróżnorodności - Otwarta biblioteka cyfrowa literatury taksonomicznej.
• Mapowanie różnorodności biologicznej
• Encyklopedia życia - Dokumentacja wszystkich gatunków życia na ziemi.
• Kryzys różnorodności biologicznej w liczbach – przewodnik wizualny . The Guardian , grudzień 2022 r.