Глобальное исследование птиц выявило снижение устойчивости экосистем

Антропогенные изменения ландшафтов по всему миру «истощают» экологические услуги, предоставляемые дикими птицами, подрывая функции, поддерживающие стабильные и устойчивые экосистемы.

Новое исследование показало, что изменение землепользования подрывает стабильность экосистем, снижая функциональное разнообразие сообществ птиц.

Исследователи собрали данные почти о 3700 видах птиц с 1200 участков по всему миру. Анализ выявил, что преобразование местообитаний, такое как урбанизация и расширение сельского хозяйства, сокращает количество видов, выполняющих жизненно важные экологические роли, включая опыление, распространение семян и хищничество.

В естественных сообществах эти ключевые услуги выполняются множеством разных видов — концепция, известная как функциональная избыточность. Эта избыточность обеспечивает критическую «страховку» для экосистем, создавая резерв на случай сокращения или полной утраты отдельных видов. Экосистемы, содержащие множество видов со схожими экологическими ролями, более устойчивы к нарушениям.

Результаты опубликованы сегодня в журнале Nature.

Снижение устойчивости экосистем

С помощью компьютерного моделирования вымирания команда показала, что изменение землепользования устраняет этот буфер, делая экосистемы всё более уязвимыми к будущим потерям биоразнообразия.

Томас Уикс, аспирант кафедры наук о жизни Имперского колледжа Лондона и ведущий автор отчёта, сказал: «Снижение разнообразия птиц после изменения землепользования хорошо известно, но до сих пор считалось, что достаточно разных типов птиц выживает, чтобы деградировавшие экосистемы продолжали функционировать. Наш анализ ставит эту идею под сомнение, показывая, что люди изменяют ландшафты таким образом, что удаляют всю «слабину» из системы. Это означает, что любые будущие экологические потрясения потенциально могут вызвать коллапс основных услуг, предоставляемых дикой природой».

Профессор Дэвид Эдвардс из Кембриджского университета, соавтор отчёта, сказал: «Разнообразие видов птиц играет ключевую роль в поддержании экосистем, от которых мы зависим, однако мы ухудшаем качество среды обитания и, следовательно, потенциал видов для выполнения их критических функций. Пора сделать больше для защиты будущего биоразнообразия».

Измерение экологии видов выявляет влияние человека

Используя детальную информацию о видах птиц, включая рацион, размер тела, форму клюва и крыла, исследователи оценили их вклад в экологические функции. Они обнаружили, что в нарушенных местообитаниях, как правило, доминирует относительно небольшое количество устойчивых к нарушениям видов, занимающих схожие экологические ниши. В результате общее функциональное разнообразие снижается, а ключевые роли могут остаться незаполненными.

Такое упрощение экологических сетей может запускать каскадные эффекты, включая снижение восстановления лесов, уменьшение накопления углерода и распространение сельскохозяйственных вредителей.

Важно, что исследование показывает: даже когда видовое богатство и функциональное разнообразие остаются относительно высокими, потеря функциональной избыточности делает экосистемы уязвимыми к воздействию глобальных изменений. Эти закономерности были единообразны по всему миру — от тропических лесов до полярных сред.

Новые инструменты для природоохранной политики

Старший автор, профессор Джозеф Тобиас, сказал: «Поскольку изменение землепользования ускоряется во всём мире, наше исследование подчёркивает необходимость управления и сохранения функционального разнообразия, чтобы обеспечить функционирование будущих экосистем в интересах поддержания человеческой жизни и экономической стабильности».

Исследование представляет новую основу для оценки хрупкости экосистем, предлагая методы для руководства природоохранными усилиями. Сосредоточившись на жизненно важных ролях, которые виды играют в экосистемах, политики могут выявлять риски и защищать экологическую стабильность на благо дикой природы и людей.