Микола Патика про глобальні зміни клімату і виклики, які вони несуть

Очевидно, що несприятливі кліматичні явища сьогодні трапляються все частіше: весняні суховії, які змінюють проливні дощі, а потім приходить аномальна спека – крайні приклади. І, відповідно, потрапляють у центр уваги суспільства. Щоправда, на мою думку, цієї уваги явно недостатньо, обговорювати тут є ще багато чого. А ще більше – робити, причому кожному з нас, адже всі ми перебуваємо під впливом цих процесів. Про загрози, які несе глобальна зміна клімату, наша розмова із завідувачем кафедри екобіотехнології та біорізноманіття Миколою Патикою.

– Глобальні зміни клімату. Що вони несуть?

– Масове порушення і навіть знищення природних систем «підриває» видове різноманіття – необхідну умову стійкості біосфери. Внаслідок глобальних змін клімату з'являється серйозна загроза біорізноманіттю. Несуттєві зміни клімату сумісні зі стійкістю екосистем і їхніми функціями, а от швидкі – негативно позначаються на різноманітті. Тому очікується, що глобальні зміни клімату в майбутньому призведуть до зменшення видового багатства, оскільки багато видів будуть просто не в змозі адаптуватися до швидко мінливих умов життя і опиняться перед загрозою зникнення. За прогнозами, одним з основних чинників, який приведе до глобальних втрат біологічного різноманіття протягом наступного століття, стане збільшення кількості атмосферного СО2. Середня ж температура за останнє десятиліття збільшилася на 0,2 °С, а кількість опадів протягом останніх 100 років – в середньому на 2%. Крім того не забуваймо, що зміни клімату просторово різні. Відбуваються зміни середніх температур, опадів, рівня моря, збільшення антропогенного навантаження, що також пов'язано зі збільшенням частоти та інтенсивності екстремальних явищ, які впливають на біорізноманіття.

Зміна клімату вже призвела до зникнень деяких видів. Значний спектр видів поширився в напрямку полюсів і в вертикальному напрямку на височини, і ця тенденція продовжуватиметься. Домінуючі види поширюються, перерозподіляються в еконіші та займають не властиві їм біотопи, витісняючи аборигенні види. Фенологічні зміни в популяціях, в т. ч. зміщення циклів розмноження або затримки періодів зростання, впливають на видову взаємодію. Фенологічні зрушення у квіткових рослин є несумісними між циклами їх запилювачів, що призводить до зникнення рослин і запилювачів, негативних наслідків, змін від структури мутуалістичних мереж.

Кілька компонентів зміни клімату (температура, опади, концентрація СО₂ і динаміка світового океану) вплинуть на всі рівні біорізноманіття: гени, види і середовище їхнього проживання. На базовому рівні біологічного різноманіття зміни клімату здатні знизити генетичну різноманітність популяцій через зміну напрямку відбору, генетичного дрейфу, диференціації популяції і їх швидкій міграції. Як наслідок, зменшується адаптація до нових умов навколишнього середовища а отже – ризик вимирання зростає.

Крім того, зміни взаємодії видів безпосередньо впливають на функціонування і гомеостаз екосистеми. На більш високому рівні біорізноманіття зміни клімату викликають зміни в рослинних і мікробних угрупованнях, що буде більше впливати на цілісність біому в цілому. Оцінка змін екосистем за тисячоліття свідчить, що їм піддалося близько 5-20% екосистем Землі.

– А що викликає особливе занепокоєння?

– Питання порогів стійкості екосистеми, що призводять до незворотних змін в біомі. Такі пороги реально можливі через екологічне розуміння параметра стійкості або зміни екологічних факторів в якості альтернативних станів екосистем. Як показує потенціал гістерезису, угруповання і екосистеми можуть бути в таких конфігураціях, після зміни яких вони погано відновлюються. Наприклад, наслідки від вторгнення екзотичних видів, і небажаних змін рослинності в наземних екосистемах. Після того, як екосистема входить в зону небезпеки, одна з її частин знаходиться в небезпеці перетину порогового значення, решта – в іншому стані. Заходи щодо підвищення стійкості екосистем, тобто збереження біорізноманіття, набувають вирішального значення.

Сучасні дослідження показали, що зростання концентрації СО₂ в атмосфері і зміна клімату можуть привести до великих змін біорізноманіття. Особливо в тропічних регіонах підвищення температури на 2 °C визначається як критичний (Міжурядова група експертів зі зміни клімату). І в подальшому зміни стають самовідтворюючими, так званими змінами позитивного зворотного зв'язку. Наприклад, неконтрольована вирубка лісів може вплинути на кількість опадів, що призведе до збільшення пожежонебезпеки, висушування території і в підсумку – загибелі лісу. У результаті відставання розвитку біологічних і фізичних систем ці зміни будуть незворотні протягом наступних кількох століть, завдаючи великої шкоди екології. Біорізноманіття – основний фундамент забезпечення екосистемних функцій і умов для життя людини. Втрати, викликані змінами клімату, будуть змінювати функції і зменшувати середовище проживання самої людини. Зниження отримання екосистемних можливостей можна очікувати від всіх типів землекористування: сільського господарства, лісового господарства, рибальства, інфраструктури, міських агломерацій і туризму. Крім комплексних заходів збереження біорізноманіття існують також штучні, такі як контроль міграції видів або збереження їх в місцях проживання.

– Тобто людина сама собі шкодить, у кінцевому рахунку…

– Так, адже зростання змін клімату очікується і при нерозумному підході до різних видів людської діяльності. Таких, як трансформація лісових насаджень в землі сільськогосподарського призначення, створення і розширення поселень. На біорізноманіття чиниться тиск, що приводить до серйозних змін.

– Як стрімко змінюватиметься клімат?

– Порівняно з минулими роками, прогнозовані темпи ростуть. І на місці генетична адаптація більшості населення до нових кліматичних умов малоймовірна. На цьому тлі міграція буде можлива для багатьох видів.

Взагалі, екосистеми можна розглядати як джерело запасів природного фонду, що генерують потоки проміжних і кінцевих товарів та послуг екосистем, який буде порушений названими причинами. Запаси природного фонду включають в себе поновлювані (в першу чергу за рахунок рослин і мікроорганізмів) і не поновлювані ресурси (біотичні, геологічні, вода, атмосфера і земельні ресурси). Екосистемні потоки класифікуються за оцінками екосистем на порозі тисячоліття: гомеостаз (кругообіг поживних речовин, первинне відтворення), регулювання (пом'якшення наслідків стихійних лих, якість води) і виділення ресурсів (продовольство, прісна вода). Запаси і потоки тісно пов'язані між собою. Збіднення запасів ставить під загрозу майбутні виходи потоків. Якщо немає адекватних змін, замін, це впливає на життєздатність природних основних фондів і, в результаті, створює кризу в глобальному масштабі.

– Давайте трохи детальніше зупинимося на залежності людини від клімату. Це особливо актуальне питання у ситуації, коли українців то засипає пилом, то спалює аномальна спека, то заливає дощем…

– У цілому кліматичні умови нашої країни, навіть при всіх їх неоднорідності, не є якоюсь непереборною перешкодою як безпосередньо для життя, так і для ведення успішної господарської діяльності. Особливості клімату, на думку вчених, в першу чергу полягають в сильних морозах і вітрах.

Тож по порядку. Засухи і суховії. Ці явища природи недарма відносять до розряду найнебезпечніших в нашій країні. Вся справа в тому, що, як правило, вони завдають значної шкоди аграрному сектору, зокрема чутливими тут є садівництво і плодівництво. У більшості випадків посуха настає раптово, і підготуватися до неї заздалегідь практично неможливо, адже вона може виникнути в будь-яку пору року, крім, мабуть, зими. Найбільш згубним вважається сезон без дощу навесні, відразу після сходу снігу або взагалі без снігового покриву, спекотним літом або зимою до настання перших заморозків. Затяжний період без опадів і з низькою вологістю може призвести до пересихання ґрунту, озер і навіть річок. Найчастіше посуха, що повторюється два, а то і три роки поспіль, завдає величезної шкоди сільському господарству, регіону.

Град і сильні зливи. Не можна не згадати такі суто літні природні явища, як зливи і град. До речі, на думку метеорологів, найбільш згубним вважається град, який випадає під час грози. Наприклад, протягом року в середньому град може випасти від 2 до 4 разів. Розміри градин прямо пропорційні кількості шкоди, яку він завдасть. Як правило, така крижана горошина має не більше 3-5 мм в діаметрі, але зустрічаються і більші екземпляри – до 10 см. Вага окремого крижаного шматочка складає порядку декількох грамів, але зустрічалися екземлпяри і до 0,5 кг. Град дуже небезпечний для плодово-ягідних рослин: він збиває розпустилися квітки, свіжі молоде листя і плоди, а іноді навіть непоправно надломлює стебла малини, смородини, ожини та інших чагарників. Як правило, найнебезпечнішим вважається град, що випадає під час цвітіння рослин. Це може частково або повністю знищити врожай. В результаті дерева в садах стоять повністю голі – не тільки без плодів, а й практично без листя. Таке відчуття, що в одну мить ти переносишся з весни в пізню осінь, коли земля під ногами майже суцільно покривається ягодами і опалим плодами. До речі, не можна не відзначити, що нанесені градом пошкодження на деревах (як на стовбурах, так і на гілках) дуже важко заліковуються. Такі рослини згодом легко пошкоджуються різного роду шкідниками і хворобами.

– І підсумовуючи: які прогнози на майбутнє?

– Існує досить стійке переконання, що якщо будь-які несприятливі кліматичні явища і чекають Землю найближчим часом, то це значне підвищення середньорічної температури повітря і глобальне потепління. А з ними ми можемо впоратися, якщо підійдемо до своєї діяльності, в т.ч. і господарської, з розумом.

Завідувач кафедри Микола Патика