Почему пищевая цепь находится под угрозой?

Практически каждый организм на Земле является пищей для другого – так уж устроена жизнь на этой планете. Растения преобразуют солнечную энергию в пищу путем фотосинтеза и являются основным блюдом травоядных, которыми питаются плотоядные. Эта пищевая цепочка лежит в основе всех экосистем но если хотя бы одно из ее звеньев исчезнет, будущее нас ожидает мрачное. Сокращение численности пчел, например, и их последующее исчезновение может привести к гибели не менее 35% опылителей во всем мире. При этом за последние 50 лет с лица Земли исчезли около 60% популяций животных и ситуация ухудшается с каждым годом. Стремительное изменение климата и шестое массовое вымирание ставят под угрозу существования пищевую цепочку наземных млекопитающих. Об этом пишут и авторы нового исследования, опубликованного в журнале Science. Авторы работы также указывают на сильнейшую деградацию экосистем, которая гораздо сильнее, чем можно было бы ожидать.

Состояние земных экосистем

Пищевая цепочка является связующим звеном между хищниками и их добычей и регулирует численность популяций – чем сложнее пищевая цепь, тем больше в ней звеньев. И так как состояние окружающей среды стремительно ухудшается, все больше животных и растений находятся на грани исчезновения. Как показали результаты крупного исследования Международного союза охраны природы (МСОП), за последние 100 лет более 400 видов позвоночных вымерли.

Прогноз МСОП выглядит еще хуже – в течение следующих 20 лет с лица Земли исчезнут не менее 500 видов. Скорость наблюдаемого вымирания также поражает – в прошлом этот процесс длился не менее 10 000 лет, а сегодня происходит в течение одной человеческой жизни. Более того, мы с вами являемся свидетелями первого массового вымирания за последние 65 миллионов лет. Огромный массив научных исследований также указывает на скорое вымирание дикой природы.

На этой планете все едят друг друга 

Стремительное изменение климата уже привело к невиданным пожарам, наводнениям и экстремальной жаре. Согласно ранее опубликованным прогнозам, к 2050 году одна треть суши окажется под водой, а к 2070 году жара превратит современные мегаполисы в каменные пустыни. И, как показал новый анализ, пищевая цепь разрушается из-за сокращения численности животных.

Коллапс пищевой цепи

Чтобы оценить состояние пищевой цепочки исследователи решили проследить за ее изменениями на протяжении последних 130 000 лет. И хотя окаменелости могут многое рассказать о видах того периода, компьютерное моделирование дарит полную картину того, как эти виды взаимодействовали друг с другом. В работе были использованы данные наблюдений за поведением хищников и их жертв – таким образом ученые обучали нейросеть предсказывать вероятность охоты одних видов животных на другие.

Когда животное исчезает из экосистемы, его потеря отражается на звеньях пищевой цепи, которые связывают между собой все виды в экосистемах, — говорится в пресс-релизе исследования.

Пищевая цепочка устроена таким образом, что исчезновение ее звеньев может привести к ее коллапсу

И как только нейросеть разобралась в пищевых привычках разнообразных видов (с точностью до 90%), ученые нанесли полученные данные на карту и пришли к выводу о том, что мировая пищевая цепь может коллапсировать из-за сокращения численности животных. При этом исчезновение видов происходит избирательно. К счастью, результаты нового исследования показали, что восстановление популяций исчезающих видов все-таки возможно.

И хотя использование методов машинного обучения для изучения и моделирования сложных структур пищевых цепей не является чем-то новым, эта технология не является общепринятой на данный момент. Тем не менее исследователи полагают, что усилия по восстановлению популяций хищников и их добычи могут увенчаться успехом.

Человечество поставило под угрозу исчезновения не менее одного миллиона видов живых существ

Многие исчезающие виды чрезвычайно важны для восстановления сложной и большой пищевой цепи, а благодаря компьютерному моделированию ученые знают какие именно действия позволят сохранить баланс и биоразнообразие. Большую роль в этом процессе играет восстановление естественного ареала обитания диких животных. Вот только без борьбы с изменением климата ситуацию не изменить.

Климат и вымирание дикой природы

Изменение климата является основной угрозой будущему нашей планеты, человечество все больше и больше усугубляет ситуацию. Возросшие число климатических катаклизмов, войны и пандемия угрожают продовольственной безопасности, а количество голодающих в мире в ближайшем будущем вырастет на десятки миллионов человек.

Согласно данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), неблагоприятное воздействие на производство и качество продуктов питания ощущается уже сейчас.

Эксперты МГЭИК обнаружили, что производительность в пищевой промышленности снизилась на 21% из-за глобального потепления; высокие температуры и обильные осадки вредят здоровью почвы; а повышенный уровень углекислого газа снижает пищевую ценность сельскохозяйственных культур.

Исчезновение морских организмов происходит из-за загрязнения и изменения климата

Таким образом, если в течение следующих 30 лет не будут приняты адекватные меры по восстановлению мировых экосистем, вся жизнь на нашей планете может довольно скоро исчезнуть. В частности, МГЭИК прогнозирует, что ряд продуктов питания сократится на 21% до 2100 года. При этом более 80% калорий, потребляемых во всем мире, приходится всего на 10 культур.

Огромной проблемой также является гибель морских обитателей (из-за климатических изменений и загрязнения окружающей среды). Уменьшив воздействие на экосистемы мы можем выйграть время для адаптации множества организмов к меняющимся условиям. В конечном итоге рост глобальных температур сказывается на всех звеньях пищевой цепи и только работая сообща мы сможем сохранить биоразнообразие и человеческую цивилизацию.