Управление экосистемами в меняющемся мире: уроки от инвазивных зеленых крабов
Новое исследование в Journal of Applied Ecology предлагает руководство для лиц, принимающих решения, о том, когда продолжать бороться с экологическими изменениями, а когда — принять новую реальность.
Решение в условиях неопределенности
«Решение о том, когда сопротивляться, а когда принимать изменения, связано с большой неопределенностью», — подчеркивает ведущий автор Эбби Келлер, аспирант Калифорнийского университета в Беркли. — «К счастью, мы можем использовать математические концепции из теории принятия решений».
Случай европейского зеленого краба
Исследователи изучили борьбу с инвазивным европейским зеленым крабом, который распространился на все континенты, кроме Антарктиды. Контролировать этот вид крайне сложно: их личинки развиваются в открытой воде месяцами и могут преодолевать сотни километров. Удаление взрослых особей из залива часто оказывается бесполезным, так как новые личинки быстро восполняют популяцию.
Келлер сравнивает это с «попыткой вычерпать воду из озера, которое пополняется из горного ручья, причем объем втекающей воды только увеличивается».
Зеленые крабы наносят серьезный ущерб:
- Уничтожают молодь местных видов моллюсков и рыб.
- Разрушают заросли морской травы (элграсс) — критически важную среду обитания для лосося.
- Угрожают коммерческому рыболовству.
Успешной эрадикации этого вида не задокументировано, а изменение климата способствует его распространению в северо-восточной части Тихого океана.
Математическая модель для принятия решений
Чтобы определить, как минимизировать экологический и экономический ущерб от вторжения, авторы использовали стохастическое динамическое программирование — метод оптимизации для принятия решений в условиях неопределенности с течением времени. Модель рассматривала четыре сценария с разной реакцией популяции крабов на удаление.
«Наше исследование должно дать ясность: находится ли популяция крабов на том этапе, когда действия еще могут дать положительный результат, или же их обилие в регионе настолько велико, что лучше сосредоточиться на адаптации и повышении устойчивости экосистемы», — говорит Келлер.
Ключевые выводы модели
- В изолированных экосистемах (например, в отдельных бухтах) удаление крабов может оставаться эффективным даже при росте их плотности.
- По мере того как популяции крабов в разных экосистемах становятся все более связанными, обосновать затраты на вмешательство становится сложнее. «Даже если в вашей зоне относительно низкая плотность крабов, размножение и расселение особей и личинок из связанных районов может стать непреодолимой проблемой в будущем», — объясняет Келлер.
Новая эра управления экосистемами
Исследование поможет менеджерам экосистем расставлять приоритеты и выбирать целевые вмешательства с наибольшей отдачей.
«Мы вступаем в новую эру управления экосистемами, где необходимо выходить за рамки сохранения исторического базового состояния, — говорит соавтор Карл Беттигер. — Мы надеемся, что наше исследование позволит принимать обоснованные стратегические решения, необходимые для навигации в меняющемся мире».