Земля: смена эпох

Неизвестность

Биосфера на пороге смены состояния, своего рода обрушения в неизвестность. Несколько феноменов накладываются друг на друга: ускоренная утрата биоразнообразия, учащение случаев климатических катаклизмов, быстрое изменение производственных потоков и расходования энергии… «Когда меняют способ функционирования экосистемы, появляется то, что называется изменением состояния, объясняет Брюно Давид (Bruno David) из лаборатории биогеонауки CNRS (Национальный центр научных исследований) в Дижоне. Сейчас мы стоим на пороге одного из таких резких изменений».

В ходе прошлых кризисов радикальные изменения вызывались биогеохимией Земли, извержением вулканов или гигантскими метеоритами. На сей раз исследователи называют причиной человека. По мнению группы палеоэколога Тони Барноски (Tony Barnosky), который координировал работу исследователей, мы «достаточно влиятельны», чтобы изменить условия жизни на Земле, радикально поменяв экосистемы и местный климат. «Проще говоря, изменение состояния ускоряется поведением человека и его потребностями», — говорит Стив Карпентер (Steve Carpenter) из Университета Висконсина.

Эти изменения состояния могут быть незначительными и локальными, ограничиваться пределами озера, пруда… «Их мы понимаем довольно хорошо. Но самые крупные точки перемены определить пока трудно», — поясняет Мартен Шеффер (Marten Scheffer), пионер исследований в этой области. Главное, Шеффер не уверен, что нас ждет всего одна точка перемены. «В прошлом имели место колоссальные точки перемены, есть они и сейчас. Разница состоит в том, что сегодня мы видим, как они приближаются…»

Изменение состояния вызывают две вещи: эффект порога или эффект массы. Первый трудно предугадать, поскольку критический порог достигается постепенно, и мы никогда не знаем заранее степень критичности. Зато эффект массы никогда не бывает неожиданным, например, в случае уничтожения леса бульдозером. Но люди меняют состав местных видов и функции экосистемы, вызывая перемены небольшого масштаба, которые, сочетаясь друг с другом, формируют цепь событий, приводящих к более глобальным переменам.

Рикошет

По мнению команды Барноски, причиной этой проблемы является прежде всего изменение типа использования земель, и лишь потом — изменение климата. В течение своей истории человечество изменило 43% суши, уничтожая леса, чтобы развивать на их месте интенсивное сельское хозяйство, ликвидируя природные пространства, чтобы строить на них города. «Это рикошетом повлияло почти на все оставшиеся земные поверхности: треть питьевой воды отводится для использования человеком, и 20% того, что производит земля, идет на нужды человека», — поясняет Барноски.

На планете это происходит далеко не в первый раз. Изменения происходили на коралловых рифах и в пустыне Сахара, которая была плодородной зоной с пышной растительностью еще 5 500 лет назад. Но то, о чем говорит команда из Беркли, будет изменением очень резким: наихудшие перемены могут произойти в этом веке, возможно, до 2050 года. «Доказательства этому довольно наглядны. Мы не можем игнорировать некоторые биологические реалии», — настаивает Барноски.

Обычно изменения состояния развиваются в течение тысяч, даже миллионов лет. За 500 миллионов лет Земля пережила пять крупных кризисов, которые привели к пяти массовым случаям вымирания на планете. Последний раз был 65 миллионов лет назад и привел к гибели динозавров. Другой пример: 12 000 лет назад переход от ледникового периода к межледниковому длился тысячу лет. С тех пор климат в глобальном смысле стаблиен, что позволило человеку развиваться, до такой степени, что он смог полететь на Луну.

Что произойдет дальше?

Возможно, мы увидим массовое перемещение видов на необитаемые части Земли, колоссальную потерю биоразнообразия, появление новых биотопов и — почему бы и нет — тропические леса в Антарктиде. «В последний раз это случилось 12 000 лет назад: исчезла половина млекопитающих весом больше 50 кг», — рассказывает Барноски. «Изменения состояния таят в себе множество сюрпризов, но мы знаем о них достаточно, чтобы понимать, что мир будет очень отличаться от того, чем он был в последние 11 000 лет, — предупреждает он. — И мы, которых на Земле 7 миллиардов, вероятно, почувствуем это на себе».

[1] «Approaching a state-shift in Earth’s biosphere» // http://www.stanford.edu/group/hadlylab/pdfs/Barnoskyetal2012.pdf

Голос России