Table of Contents

Введение: Новая реальность для охраняемых территорий

Изменение климата больше не является отдаленной угрозой для регионов сохранения мира - это настоящая и усиливающаяся реальность. Национальные парки, природные заповедники, морские охраняемые районы (МОР) и коренные территории находятся на переднем крае быстро нагревающегося мира. Эти ландшафты и морские ландшафты, когда-то предназначенные для защиты биоразнообразия в стабильном климате, в настоящее время испытывают фундаментальные сдвиги в своих экологических базовых линиях. Повышение глобальных средних температур, широкомасштабные изменения в моделях осадков и всплеск экстремальных погодных явлений непосредственно изменяют пригодность среды обитания, видовой состав и функцию экосистем. Наука и практика сохранения претерпевает радикальную трансформацию, переходя от статической модели сохранения к динамичному, адаптивному управлению. В этой статье рассматриваются конкретные механизмы, с помощью которых изменение климата влияет на регионы сохранения, различные проблемы, с которыми сталкиваются эти районы, и стратегические адаптации, развертываемые для защиты биоразнообразия в эпоху беспрецедентных изменений окружающей среды.

Глобальное природоохранное сообщество борется с основным парадоксом: охраняемые районы являются одновременно основным решением проблемы устойчивости к изменению климата и сами по себе очень уязвимы к его последствиям. Согласно Шестому докладу об оценке МГЭИК, риски для наземных, пресноводных и морских экосистем увеличиваются с каждым увеличением потепления. Для менеджеров по сохранению это означает противостояние проблемам, которые были в значительной степени непредвиденными несколько десятилетий назад. Предположение о том, что назначение парка или заповедника является достаточным для защиты его биоразнообразия, больше не является обоснованным. Проактивный, гибкий и научно обоснованный подход необходим для навигации по сложностям изменения климата и обеспечения того, чтобы природоохранные регионы продолжали выполнять свою критическую роль в сохранении жизни на Земле.

Механизмы изменения климата, влияющие на сохранение регионов

Понимание того, как изменение климата физически изменяет экосистемы, является первым шагом на пути к эффективной адаптации. Драйверы изменений действуют в различных масштабах, от локальных температурных сдвигов до глобальных океанографических моделей. Эти механизмы взаимодействуют с существующими стрессорами, такими как потеря среды обитания и загрязнение, чтобы усилить их влияние на заповедные зоны.

Повышение глобальной температуры и пригодности среды обитания

Наиболее прямым воздействием изменения климата на природоохранные регионы является повышение температуры окружающей среды. Глобальные температуры поверхности поднялись примерно на 1,1 °C выше доиндустриальных уровней, а земельные участки нагреваются быстрее, чем в среднем по миру. Это потепление напрямую изменяет тепловую оболочку охраняемых мест обитания. Виды реагируют, сдвигая свои ареалы в сторону более высоких широт и более высоких высот. Хорошо документированным примером является миграция альпийских видов вверх. На тропических горах птицы, насекомые и растения движутся вверх по склону в поисках более прохладных условий. Однако горные вершины конечны. По мере того, как виды вытесняются выше, их ареал обитания сокращается, создавая эффект, который ученые называют «эскалатором вымирания». Для видов, уже ограниченных самыми высокими пиками, такими как пика в Северной Америке или некоторые виды андских птиц, буквально некуда идти. Сам тепловой стресс также может вызвать прямую смертность, как видно из массовых вымираний летучих лис в Австралии во время экстремальных тепловых волн, которые уничтожили популяции в национальных парках вдоль восточного побережья.

Режимы измененных осадков: засухи, наводнения и пожары

Изменение климата усиливает глобальный гидрологический цикл. Это приводит к тому, что регионы становятся либо намного более влажными, либо намного более сухими, а погодные явления становятся все более экстремальными. Многие из самых знаковых регионов мира сталкиваются с серьезным водным стрессом. Американский Запад переживает мегазасуху, которая является худшей за 1200 лет, резко влияя на бассейн реки Колорадо и сеть национальных парков и заповедников, которые от нее зависят. Эта засуха усиливает леса, снижает доступность воды для дикой природы и высыхает почвы. И наоборот, интенсивные, кратковременные осадки приводят к внезапным наводнениям, которые разрушают берега рек, разрушают места гнездования для прибрежных видов и изменяют экосистемы ручьев.

Одним из самых разрушительных последствий изменения осадков и повышения температуры является увеличение риска и тяжести лесных пожаров. Австралийские лесные пожары 2019-2020 годов, известные как пожары «Черного лета», сожгли около 21% умеренных лесов страны, включая обширные участки национальных парков. Пожары оказали катастрофическое воздействие на эндемичную дикую природу, включая коалы, кенгуру и многочисленные виды птиц. Аналогичным образом тропические леса Амазонки, которые не являются естественными пожароопасными экосистемами, становятся все более горючими из-за обезлесения и тенденций высыхания. Крупные пожары в Пантанальских водно-болотных угодьях в 2020 году уничтожили огромные площади этой критической точки биоразнообразия. Для менеджеров по сохранению, управление пожарами стало центральной и круглогодичной проблемой.

Океанические изменения: окисление и повышение уровня моря

Для прибрежных и морских охраняемых районов потепление и подкисление океана являются доминирующими климатическими угрозами. Океан поглотил примерно 90% избыточного тепла от глобального потепления и около 30% углекислого газа. Подкисление океана снижает доступность ионов карбоната, которые являются важными строительными блоками для кораллов, моллюсков и планктона. Большой Барьерный риф с 2010 года пережил пять массовых отбеливающих событий, вызванных в основном морскими тепловыми волнами. Эти события заставляют кораллы изгонять симбиотические водоросли, живущие в их тканях, превращая их в белые и часто приводя к повсеместной смертности, если температура остается высокой слишком долго.

Повышение уровня моря представляет долгосрочную экзистенциальную угрозу для прибрежных природоохранных регионов, особенно низменных островов, мангровых зарослей и соляных болот. Эти экосистемы обеспечивают критическую среду обитания для рыб, защищают береговые линии от штормов и хранят огромное количество углерода (часто называемого «голубым углеродом»). Если эти экосистемы не могут мигрировать внутри страны из-за прибрежного развития или морских стен, они вытесняются из существования в процессе, известном как «прибрежное выдавливание». Это угрожает биоразнообразию, которое они поддерживают, и услугам по смягчению последствий изменения климата, которые они предоставляют. Например, Национальный парк Эверглейдс во Флориде очень уязвим для вторжения соленой воды, которая может преобразовывать пресноводные болота в открытые воды или зоны, в которых преобладают мангровые заросли, фундаментально изменяя экосистему.

Повышенная частота и интенсивность экстремальных погодных явлений

Регионы сохранения все чаще подвергаются более мощным и частым экстремальным погодным явлениям. Интенсивные тропические циклоны могут непосредственно повредить коралловые рифы, разрушая коралловые скелеты, генерируя штормовые нагоны, которые затопляют прибрежные места обитания, и лишая лесные навесы. Восстановлению этих экосистем часто препятствует постоянный фоновый стресс более высоких температур и подкисления, делая их более восприимчивыми к последующим событиям. Сильные штормы также могут повредить инфраструктуру парка, такую как тропы, центры посетителей и исследовательские станции, отвлекая ограниченные средства от программ сохранения на ремонт и реконструкцию.

Конкретные проблемы, с которыми сталкиваются регионы сохранения

Физические последствия изменения климата создают каскад вторичных проблем, с которыми должны ориентироваться менеджеры по охране окружающей среды. Эти проблемы часто взаимосвязаны, что усугубляет трудности поддержания экологической целостности и биоразнообразия в границах охраняемых районов.

Фрагментация среды обитания и барьерный эффект

Изменение климата обнажает фундаментальный недостаток в дизайне многих природоохранных регионов: они часто являются островами среды обитания в море ландшафтов, в которых доминирует человек. Поскольку виды должны перемещать свои ареалы для отслеживания подходящих климатических условий, они часто блокируются сельскохозяйственными полями, городским развитием, автомагистралями и другими барьерами. Вид, чья климатическая ниша перемещается за пределы границы охраняемой территории, эффективно застревает, если он не может безопасно рассеиваться по окружающей матрице. Это основной аргумент для сохранения взаимосвязанности . Защищенные районы должны функционировать как сеть, а не коллекция изолированных фрагментов. Проблема остра для крупных, широко распространенных млекопитающих, таких как ягуар в Центральной и Южной Америке или медведь гризли в Северных Скалистых горах, которые требуют больших ландшафтов, чтобы найти пищу, партнеров и подходящую климатическую рефугию.

Инвазивные виды и распространение патогенов

Более теплые температуры и измененные режимы возмущений создают возможности для расширения инвазивных видов и патогенов на новые территории. Более мягкие зимы являются основной движущей силой этого расширения, поскольку холодные температуры больше не убивают зимующих вредителей. Вспышка горных сосновых жуков в Британской Колумбии, опустошившая миллионы гектаров соснового леса, усугублялась серией мягких зим. Эта вспышка трансформировала структуру лесов, повысила риск пожара и оказала каскадное воздействие на водные ресурсы и среду обитания диких животных в природоохранных регионах.

Аналогичным образом, изменение климатических условий может позволить заболеваниям достичь ранее не подвергавшихся воздействию популяций. На Гавайях повышение температуры позволило птичьей малярии распространиться в лесные убежища более высокого уровня, которые когда-то были достаточно прохладными для защиты местных медоносных птиц. Эти местные птицы не имеют иммунитета к этой болезни, и их популяции уничтожаются. Эта единая динамика угрожает полностью разгадать уникальное птичье биоразнообразие гавайских национальных парков.

Генетические узкие места и сниженная устойчивость

Малые изолированные популяции в пределах охраняемых районов особенно уязвимы к изменению климата. Когда популяции малы, они теряют генетическое разнообразие через дрейф и инбридинг. Низкое генетическое разнообразие снижает способность населения адаптироваться к новым условиям окружающей среды и делает их более восприимчивыми к болезням. Менеджеры по сохранению все чаще обращаются к генетическим стратегиям спасения, которые включают перемещение особей из генетически разнообразных популяций для введения новых генов. Восстановление пантеры Флориды является классическим примером. Внедрение женщин-техасских пугов в изолированную популяцию пантеры Флориды, менеджеры обратили вспять последствия инбридинга и восстановили популяцию, давая ей больше шансов адаптироваться к будущим изменениям.

Финансирование ограничений и управленческий потенциал

Управление природоохранными регионами стоит дорого. Добавленная сложность изменения климата — требующая сложного мониторинга, прогностического моделирования, проектов восстановления и приобретения коридоров — растягивает и без того ограниченные бюджеты. Многие агентства охраняемых районов хронически недофинансированы и не имеют персонала и технического потенциала для реализации комплексных планов адаптации к изменению климата. Финансирование часто является краткосрочным и основанным на проектах, в то время как адаптация к изменению климата требует постоянных, долгосрочных инвестиций. Однако стоимость бездействия гораздо выше. Потеря экосистемных услуг, таких как очистка воды, хранение углерода и опыление, налагает огромные экономические издержки на общество.

Социально-экономическое воздействие на буферные зоны и сообщества

Регионы сохранения не существуют в вакууме. Они окружены человеческими сообществами, которые зависят от природных ресурсов. Изменение климата действует как мультипликатор угроз, усугубляя социальные и экономические стрессы. Засухи, неурожаи и нехватка воды могут подтолкнуть общины к охраняемым районам для выпаса скота, воды, дров или кустарника. Это может привести к увеличению браконьерства, незаконной вырубки и посягательства, подрывая цели сохранения. Эффективные стратегии адаптации должны интегрировать благосостояние человека с управлением экосистемами. Вовлечение местных общин в качестве партнеров, обеспечение альтернативных источников средств к существованию и поддержка устойчивого использования ресурсов в буферных зонах являются важными компонентами устойчивой стратегии сохранения.

Стратегии адаптации для современного управления охраной природы

В ответ на эти беспрецедентные вызовы специалисты по охране природы разрабатывают и реализуют комплекс стратегий адаптации, которые направлены на повышение устойчивости, содействие экологическим переходам и обеспечение того, чтобы природоохранные регионы могли продолжать поддерживать биоразнообразие в условиях меняющегося климата.

Расширение и соединение охраняемых районов: подход к коридору

Единственная наиболее важная стратегия адаптации для сохранения суши заключается в улучшении связи. Проектирование сетей сохранения, которые позволяют видам перемещаться по ландшафтам, заменяет старую парадигму изолированных охраняемых территорий «острова». Желтый камень в Инициативу по сохранению Юкона (Y2Y) является ведущим примером этого подхода. Y2Y работает по всему горному массиву, чтобы идентифицировать и защищать ключевые коридоры, которые позволяют дикой природе, такой как гризли, волки и лося, свободно перемещаться через международные границы и через различные землевладения. Эти коридоры часто предназначены для охвата градиентов высоты, давая видам «климатическую лестницу» для подъема по мере повышения температуры. Идентификация и защита климатических коридоров в настоящее время является приоритетом для планирования сохранения во всем мире.

Проактивное восстановление и управляемый переезд

Простой защиты существующей среды обитания часто недостаточно. Активное восстановление деградированных экосистем может повысить их устойчивость. Восстановление лесов, водно-болотных угодий и лугов увеличивает их способность накапливать углерод, регулировать поток воды и поддерживать биоразнообразие. Более спорной, но все чаще обсуждаемой стратегией является ассистированная миграция или управляемое переселение. Это включает в себя физически перемещение видов в районы, где климат, по прогнозам, будет подходящим в будущем, но которых они не могут достичь самостоятельно из-за барьеров рассеивания. Для деревьев с медленными темпами рассеивания, таких как торрега во Флориде, помогающая миграция может быть единственным способом избежать вымирания. Ученые по сохранению тщательно оценивают риски и преимущества этого подхода, разрабатывая строгие протоколы для предотвращения непреднамеренных экологических последствий.

Адаптивная система управления

Традиционное управление сохранением, направленное на стабильное, «естественное» состояние. Изменение климата устраняет концепцию статического экологического базового уровня. Адаптивное управление обеспечивает альтернативную структуру. Это итеративный, гибкий процесс «обучения путем выполнения». Менеджеры устанавливают четкие, измеримые цели, реализуют действия, отслеживают результаты и корректируют свои стратегии на основе того, что изучено. Планирование сценариев является ключевым инструментом в этой структуре. Это позволяет менеджерам исследовать различные возможные климатические фьючерсы (например, более горячие / более сухие по сравнению с более теплыми / влажными) и разрабатывать надежные стратегии, которые будут работать в различных условиях. Этот подход признает неопределенность и охватывает гибкость в качестве основного принципа управления.

Сохранение на уровне общин и знания коренных народов

Местные общины и местные управляющие управляли ландшафтами в течение тысячелетий, накапливая глубокие знания об экологических процессах, поведении видов и динамике ландшафта. Это традиционное экологическое знание (TEK) является бесценным ресурсом для адаптации к климату. Например, методы управления пожарами в Австралии и Северной Америке, которые включают регулярное сжигание небольших районов для снижения нагрузки на топливо, оживляются для смягчения риска катастрофических мегапожаров. Программы, которые поддерживают охраняемые и охраняемые районы коренных народов (IPCA), расширяют возможности общин и, как было показано, достигают превосходных результатов в области сохранения, часто с более низкой стоимостью и с большей долгосрочной приверженностью, чем управляемые правительством парки. Эффективная адаптация требует совместного подхода, который уважает и включает местные знания и права, включая свободное, предварительное и информированное согласие (FPIC).

Использование технологий для мониторинга и моделирования

Достижения в области технологий предоставляют менеджерам по сохранению мощные новые инструменты для мониторинга воздействия климата и принятия решений. Дистанционное зондирование со спутников (например, Landsat, MODIS, Sentinel) обеспечивает почти в режиме реального времени данные о здоровье растительности, обезлесении, пожарной активности и изменениях поверхностных вод на обширных территориях. Камерные ловушки и биоакустические регистраторы позволяют осуществлять пассивный, непрерывный мониторинг популяций диких животных. Экологическая ДНК (eDNA) может использоваться для обнаружения присутствия редких или инвазивных видов из простого образца воды или почвы. Искусственный интеллект и машинное обучение используются для анализа этих массивных наборов данных, моделирования будущих распределений видов и выявления климатических рефугий - областей, которые, как ожидается, останутся относительно буферизованными от изменения климата. Эти технологии необходимы для расширения усилий по мониторингу и принятия обоснованных, управляемых данными управленческих решений.

Тематические исследования по адаптации к изменению климата

Изучение конкретных примеров позволяет получить более четкое представление о том, как эти стратегии адаптации применяются на практике в различных экосистемах.

Большой Барьерный риф, Австралия

Управление морского парка Большого Барьерного рифа (GBRMPA) находится на переднем крае адаптации к климату для морских экосистем. риф пережил несколько катастрофических событий обесцвечивания. Стратегия адаптации сочетает в себе глобальную пропаганду сокращения выбросов с интенсивным местным управлением. Действия включают улучшение качества воды за счет сокращения сельскохозяйственного стока, контроль вспышек тернового морского скачка и инвестиции в передовые исследования по «помощи эволюции». Ученые выборочно разводят кораллы для теплостойкости и изучают такие методы, как осветление облаков (распыление тумана морской воды в воздух для отражения солнечного света) для затенения рифа во время тепловых волн. Этот многогранный подход направлен на покупку времени рифа и создание его внутренней устойчивости, в то время как глобальное сообщество работает над стабилизацией климата.

Амазонские тропические леса, Южная Америка

Амазонка приближается к критической точке перелома. Сочетание обезлесения, изменения климата и увеличения частоты пожаров угрожает превратить большие площади тропических лесов в деградировавшую саванну. Наиболее эффективной стратегией адаптации для Амазонки является прекращение обезлесения и расширение прав и возможностей коренных территорий, которые последовательно показывают более низкие темпы обезлесения, чем окружающие районы. Укрепление управления охраняемыми районами, восстановление деградированных лесов и продвижение устойчивых экономических альтернатив (таких как сбор бразильских орехов и каучука) являются ключевыми компонентами устойчивого будущего для региона. Организации по сохранению также работают над восстановлением связи между фрагментами лесов, чтобы позволить видам перемещаться в ответ на тенденции высыхания и потепления.

Альпийские и арктические охраняемые районы

Альпийские и арктические регионы нагреваются более чем в два раза выше среднемирового уровня. Это вызывает драматические изменения ландшафта, в том числе таяние ледников, таяние вечной мерзлоты и потерю снежного покрова. В Европейских Альпах виды вынуждены перемещаться вверх по склону, и создание коридоров, связывающих низменные и высокогорные места обитания, является приоритетом. В Арктике охраняемые районы, такие как Арктический национальный заповедник дикой природы, сталкиваются с угрозами от потери морского льда, которая затрагивает белых медведей и тюленей, и от увеличения человеческой деятельности, такой как судоходство и добыча ресурсов. Адаптация фокусируется на защите критических особенностей среды обитания, таких как деннинговые районы и миграционные маршруты, и управление для прибытия новых видов, перемещающихся на север.

Путь вперед: устойчивость в условиях неопределенного климата

Проблемы, связанные с изменением климата для регионов сохранения, огромны, но глобальное сообщество начинает реагировать с большей срочностью и амбициями. Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework , принятая в 2022 году, устанавливает ориентировочную цель по защите 30% суши и моря планеты к 2030 году (цель «30х30») Для того, чтобы эта цель была эффективной в условиях меняющегося климата, сети охраняемых районов должны быть спроектированы так, чтобы быть климатически умными. Это означает приоритетность подключения, сосредоточение на климатической рефугии, включение гибких структур управления и обеспечение адекватного и устойчивого финансирования.

Не существует единого решения климатического кризиса для природоохранных регионов. Для этого требуется комплексный портфель действий. В первую очередь, агрессивное глобальное смягчение выбросов парниковых газов имеет важное значение для замедления темпов изменений. Во-вторых, необходимо реализовать стратегии адаптации для управления изменениями, которые уже неизбежны. В-третьих, критически важно выстраивать всеобъемлющую устойчивость экосистем и зависящих от них человеческих сообществ. Для этого требуется беспрецедентное сотрудничество между правительствами, учеными, коренными общинами, частными землевладельцами и природоохранными организациями.

Работа сложна и ставки высоки. Регионы сохранения являются не просто прибежищем для дикой природы; они являются необходимой инфраструктурой для здоровой планеты. Они обеспечивают чистую воду, регулируют климат, хранят углерод и поддерживают средства к существованию миллиардов людей. Обеспечение их выживания в быстро меняющемся мире является одной из определяющих проблем нашего времени. С инновациями, сотрудничеством и твердой приверженностью адаптации это задача, которую можно решить.