Восстановление мангровых лесов — это регенерация экосистем мангровых лесов в районах, где они ранее существовали. Восстановление можно определить как «процесс содействия восстановлению экосистемы, которая была деградирована, повреждена или разрушена». [1] Мангровые леса можно найти на прибрежных водно-болотных угодьях тропических и субтропических сред. Мангровые леса обеспечивают основные экосистемные услуги, такие как фильтрация воды, водные питомники, лекарственные материалы, продукты питания и древесина. [2] Кроме того, мангровые леса играют жизненно важную роль в смягчении последствий изменения климата за счет улавливания углерода и защиты от прибрежной эрозии, повышения уровня моря и штормовых нагонов. Среда обитания мангровых лесов сокращается из-за деятельности человека, такой как расчистка земель для промышленности и изменение климата. [2] [3] Восстановление мангровых лесов имеет решающее значение, поскольку среда обитания мангровых лесов продолжает стремительно сокращаться. Для восстановления среды обитания мангровых лесов использовались различные методы, такие как изучение исторической топографии или массовое распространение семян. [4] [5] Содействие долгосрочному успеху восстановления мангровых лесов возможно путем привлечения местных сообществ посредством взаимодействия с заинтересованными сторонами. [6]
Мангровые леса обычно встречаются в тропических регионах мира на побережьях Америки, Австралии, Азии и Африки. [7] Экосистемы мангровых лесов встречаются примерно в 120 странах [8] мира и составляют 0,7% тропических лесов мира. [7] В большинстве этих регионов мангровые леса предоставляют множество услуг, включая: убежище, регулирование климата посредством связывания углерода [7] , уменьшение прибрежной эрозии, создание связи между наземными и морскими экосистемами и поддержание качества воды вдоль побережья. В последнее время мангровые леса стали подвержены вырубке из-за деятельности человека и экстремальных погодных условий. Аквакультура, сельское хозяйство и урбанизация [7] являются некоторыми из причин, по которым мангровые леса повреждаются или уничтожаются.
Исторически мангровые заросли были идентифицированы двумя различными способами: виды деревьев и кустарников, которые могут переносить условия солоноватой воды, или виды, которые относятся к семейству мангровых, Rhizophoraceae, а также деревья рода Rhizophora . [9] Большинство родов и семейств мангровых зарослей не являются близкородственными, но они, тем не менее, имеют некоторые адаптивные общие черты. Эти уникальные качества, которые позволяют мангровым зарослям процветать в неблагоприятных условиях, - это пневматофорные корни, ходульные корни, выделяющие соль листья и живородящие , рассеивающиеся в воде пропагулы . [9] Сообщества мангровых зарослей встречаются между широтами от 30° с. ш. до 37° ю. ш. и растут в водах, где высота прилива составляет от 1 до 4 метров. [10] Их можно найти в различных географических районах от океанических островов до речных систем и от теплого умеренного климата до засушливых и влажных тропиков. [10] Несмотря на относительно большой диапазон среды обитания, мангровые заросли процветают в оптимальных областях. В более теплом, влажном климате мангровые полога могут достигать высоты 30–40 м. В более холодной, засушливой среде мангровые заросли образуют изолированные участки с задержкой роста, достигая около 1–2 м. [9]
Мангровые леса, вместе с видами животных, которые они укрывают, представляют собой глобально значимые источники биоразнообразия и предоставляют человечеству ценные экосистемные услуги . Они используются млекопитающими , рептилиями и перелетными птицами в качестве мест кормления и размножения, а также являются важнейшими местами обитания для рыб и видов ракообразных , имеющих коммерческое значение. [11] Например, атлантический гигантский групер , который в настоящее время занесен в список находящихся под угрозой исчезновения из-за чрезмерного вылова рыбы, использует мангровые заросли в качестве питомника в течение первых 5–6 лет жизни. [12] Корни мангровых зарослей физически защищают береговые линии от эрозионного воздействия океанских волн и штормов. [11] Кроме того, они защищают прибрежные зоны , поглощая паводковые воды и замедляя поток речной воды, содержащей осадки . Это позволяет осадкам опускаться на дно, где они удерживаются, таким образом, удерживая потенциально токсичные отходы и улучшая качество воды и санитарии в прибрежных сообществах.
Для человеческих сообществ, которые полагаются на них, мангровые леса представляют собой местные источники устойчивого дохода от добычи рыбы и древесины , а также недревесных лесных продуктов, таких как лекарственные растения , пальмовые листья и мед . В глобальном масштабе было показано, что они поглощают углерод в количествах, сопоставимых с наземными тропическими лесами с более высоким пологом , что означает, что они могут играть роль в смягчении последствий изменения климата . [13] Было показано, что, хотя мангровые леса составляют всего 0,5% от мировых прибрежных местообитаний, они имеют гораздо более высокую скорость поглощения углерода по сравнению с другими прибрежными местообитаниями (за исключением солончаков). [14] В дополнение к физической защите береговых линий от прогнозируемого повышения уровня моря, связанного с изменением климата. [15]
Мангровые леса обладают потенциалом смягчать изменение климата, например, путем непосредственного связывания углерода из атмосферы и путем обеспечения защиты от штормов, которые, как ожидается, станут более интенсивными и частыми в 21 веке. Сводка углерода прибрежных водно-болотных угодий, включая мангровые заросли, представлена на прилагаемом изображении. Растения водно-болотных угодий, такие как мангровые заросли, поглощают углекислый газ во время фотосинтеза. Затем они преобразуют его в биомассу, состоящую из сложных углеродных соединений. [16] Будучи наиболее богатыми углеродом тропическими лесами, мангровые заросли очень продуктивны и, как установлено, хранят в три-четыре раза больше углерода, чем другие тропические леса. [17] Это известно как синий углерод . Мангровые заросли составляют всего 0,7% площади тропических лесов во всем мире, однако исследования подсчитывают, что эффект вырубки мангровых зарослей составляет 10% глобальных выбросов CO2 от вырубки лесов. [18] Изображение справа показывает глобальное распределение надземного углерода из мангровых зарослей. Как можно видеть, большая часть этого углерода находится в Индонезии, за которой следуют Бразилия, Малайзия и Нигерия. [19] Индонезия имеет один из самых высоких показателей потери мангровых лесов, но при этом мангровые леса удерживают больше всего углерода. [20] Поэтому предполагается, что при реализации правильной политики такие страны, как Индонезия, могут внести значительный вклад в глобальные потоки углерода. [19]
По оценкам ООН, вырубка лесов и деградация лесов составляют 17% от мировых выбросов углерода, что делает этот сектор вторым по уровню загрязнения после энергетической промышленности. [21] Стоимость этого во всем мире оценивается в 42 миллиарда долларов. [22] Поэтому в последние годы все больше внимания уделяется важности мангровых лесов, и разрабатываются инициативы по использованию лесовосстановления в качестве инструмента смягчения последствий изменения климата.
Проблема восстановления сегодня имеет решающее значение, поскольку мангровые леса исчезают очень быстро — даже быстрее, чем тропические леса внутри страны. [23] В 1970-х годах мангровые леса занимали около 200 000 км2 , охватывая примерно 75% береговой линии мира. [24] В настоящее время глобальная площадь мангровых лесов значительно сократилась, и было потеряно не менее 35%. Мангровые леса продолжают сокращаться со скоростью 1-2% в год. [24] Большая часть этой потерянной площади мангровых лесов была уничтожена, чтобы освободить место для промышленности, жилья и развития туризма ; для аквакультуры , в первую очередь для ферм по разведению креветок; и для сельского хозяйства , такого как рисовые поля , пастбища для скота и производство соли . [25] Другими факторами уничтожения мангровых лесов являются виды деятельности, которые отвлекают их источники пресной воды, такие как забор грунтовых вод, строительство плотин и строительство дорог и дренажных каналов через приливные отмели .
Другая косвенная деятельность человека, изменение климата, также угрожает среде обитания мангровых зарослей. Уровень моря повышается, поскольку полярные ледяные шапки тают из-за повышения температуры и теплового расширения. [26] В зависимости от накопления осадка, среда обитания мангровых зарослей, как правило, будет реагировать на изменение уровня моря тремя различными способами: [26] (1) Если осадок в мангровом лесу поднимается быстрее, чем уровень моря, растения из более удаленных от суши мест могут перемещаться в этот район по мере отступления мангровых зарослей; (2) если скорость накопления осадка равна скорости повышения уровня моря, лес выживает и остается стабильным в течение этого периода и (3) если скорость накопления почвы медленнее, чем скорость повышения уровня моря, мангровый лес будет затоплен морем. Однако затем мангровые заросли могут адаптироваться и распространиться дальше вглубь страны по мере создания новой территории для среды обитания мангровых зарослей. Важно отметить, что изменения могут отклоняться от этих трех общих сценариев в зависимости от местных морфологических/топографических особенностей. [26] Однако существуют ограничения способности мангровых зарослей адаптироваться к изменению климата. Прогнозируется, что повышение уровня моря на 1 метр может привести к затоплению и уничтожению мангровых лесов во многих регионах по всему миру.
Мангровые леса играют жизненно важную роль в предоставлении основных экосистемных услуг на благо как людей, так и дикой природы. Потеря этих бесценных услуг окажет значительное негативное влияние на мир. Потеря среды обитания мангровых лесов делает прибрежные сообщества уязвимыми к рискам наводнений , эрозии береговой линии , вторжению солей и усилению штормовой активности. [27] Экосистемные услуги, такие как очистка воды и сбор сырья, невозможны, если мангровые леса используются нерационально. [28] Кроме того, сокращение численности мангровых сообществ сильно влияет на растения и животных, которые зависят от среды обитания для выживания. Потеря мангровых лесов приводит к снижению качества воды, сокращению биоразнообразия, увеличению седиментации, угрожающей коралловым рифам, и разрушению приливно-отливных пищевых сетей и водных питомников. [29] [28] Поскольку мангровые леса являются поглотителями углерода , их разрушение может высвободить большие объемы накопленного углерода и способствовать последствиям глобального потепления. [28]
Мангровые заросли являются чувствительными экосистемами , динамически меняющимися в ответ на штормы, засорение осадками и колебания уровня моря и представляют собой «движущуюся цель» для усилий по восстановлению. Мангровые заросли считаются одной из самых простых прибрежных систем для восстановления из-за способности их саженцев выживать там, где нет взрослых деревьев. [30] Наиболее распространенный метод заключается в посадке одновидовых насаждений мангровых зарослей в районах, которые считаются подходящими, без учета того, поддерживали ли они мангровые заросли в прошлом. Этот подход обычно терпит неудачу в долгосрочной перспективе, поскольку основные почвенные и гидрологические требования мангровых зарослей не удовлетворяются. Выживание мангровых зарослей зависит от многих факторов, включая соленость почвы, седиментацию, доступность грунтовых вод и приливные изменения, которые могут сильно различаться на небольших территориях. Это означает, что каждое дерево в мангровом лесу будет расти немного по-другому в зависимости от его уникальных окружающих условий.
Более обоснованные методы направлены на то, чтобы вернуть поврежденную мангровую зону в ее изначальное состояние, принимая во внимание не только экосистемные факторы, но и социальные, культурные и политические перспективы. Эти подходы начинаются с понимания того, что поврежденная мангровая зона может быть способна восстановить себя посредством естественных процессов вторичной сукцессии , без физической посадки, при условии, что ее приливная и пресноводная гидрология функционирует нормально, и есть достаточный запас саженцев . Если естественное обновление действительно произойдет, Twilley et al. 1996 предсказывает, что состав видов будет в значительной степени определяться самыми ранними саженцами, которые колонизируют восстанавливающийся насаждение. Это предсказание подтверждается фактическими исследованиями Clarke et al. 2000, Clarke et al. 2001, Ross et al. 2006 и Sousa et al. 2007.
Вторым подходом к восстановлению мангровых зарослей является подход экологического восстановления мангровых зарослей (EMR). [31] Этот подход в основном фокусируется на коррекции гидрологии экосистемы мангровых зарослей для долгосрочного здоровья области, в то время как подход с плантациями на самом деле не учитывает динамику экосистемы. Хотя в подходе EMR может потребоваться некоторая посадка, ожидается, что саженцы мангровых зарослей смогут естественным образом повторно заселиться. Шаги к подходу EMR следующие:
Это может включать введение таких структур, как отдельные волнорезы , для защиты участка от воздействия волн и обеспечения достаточного накопления осадка. [32] Фактическая посадка саженцев является крайней мерой, поскольку во многих случаях она не приводит к успеху; [33] ее следует рассматривать только в том случае, если естественное пополнение саженцев не достигает цели восстановления.
Восстановление мангровых зарослей традиционными методами вручную — медленная и сложная работа. В качестве альтернативы было предложено использовать квадрокоптеры для переноса и размещения семенных коробочек. По словам Ирины Федоренко и Сьюзан Грэм из BioCarbon Engineering, дрон может выполнить объем работы за несколько дней, эквивалентный неделям посадки людьми традиционными методами, за малую часть стоимости. Дроны также могут переносить и высаживать семена в труднодоступных или опасных районах, где людям трудно работать. Дроны можно использовать для разработки схем посадки для территорий и для мониторинга роста новых лесов. [34]
Важным, но часто упускаемым из виду аспектом усилий по восстановлению мангровых зарослей является роль, которую местные сообщества играют в качестве заинтересованных сторон в процессе и результате. Если проект по восстановлению реализуется без поддержки местного сообщества, это может привести к негативной реакции, напрасной трате финансирования и усилий. [35] Важный аспект, который следует учитывать, — считает ли общество, что восстановление мангровых зарослей стоит инвестиционных усилий. Это в конечном итоге определяется личными интересами человека и тем, увеличит ли решение их личную выгоду. [35] Еще одним препятствием, с которым могут столкнуться проекты, является то, как количественно оценить экономическую ценность восстановления мангровых зарослей. Экологические услуги мангровых зарослей трудно определить, «поскольку большинство из них носят косвенный характер и не продаются». [35] Поддержка местных сообществ является решающим аспектом долгосрочного успеха восстановления мангровых зарослей. Местные жители могут не только предоставить знания об окружающей среде, их участие посредством стратегий занятости и финансирования будет стимулировать их продолжать поддерживать мангровые заросли после первоначального успеха проекта. [35]
Исследование на Филиппинах собрало данные об участии местных жителей в проекте по восстановлению мангровых лесов. Местные жители могут играть важную роль в проектах по восстановлению мангровых лесов, поэтому поощрение и укрепление их участия особенно важны. Однако для того, чтобы участие произошло, должны быть предоставлены выгоды и стимулы для вовлечения сообщества. Если выгоды не получены, местные жители отбиваются от участия. [36] Это исследование показало, что участие в восстановлении мангровых лесов улучшает средства к существованию и увеличивает социальный капитал, что напрямую улучшает их доступ к информации и услугам. Участие в восстановлении мангровых лесов может обеспечить не только ощутимые выгоды, оно также приводит к более устойчивым и долгосрочным вознаграждениям. [36]
По оценкам, около 15% от общего объема антропогенных выбросов углерода в год можно отнести к выбросам углерода в результате вырубки тропических лесов. [37] В 2008 году Организация Объединенных Наций запустила программу «Сокращение выбросов от вырубки лесов и деградации лесов ( REDD )» для борьбы с изменением климата путем сокращения выбросов углерода и улучшения поглотителей углерода лесами. [38] По мнению литературоведов, программа REDD может увеличить секвестрацию углерода мангровыми зарослями и, следовательно, сократить содержание углерода в атмосфере. [39] [40] Механизм REDD+ , как часть программы REDD, предоставляет финансовую поддержку заинтересованным сторонам в развивающихся странах для предотвращения вырубки лесов и деградации лесов . [41] Оценочное воздействие REDD+ в глобальном масштабе может достигать до 2,5 млрд тонн CO2 в год. [42] Примеры внедрения REDD+ можно увидеть в Таиланде, где углеродные рынки стимулируют фермеров сохранять мангровые леса, компенсируя альтернативные издержки разведения креветок. [43]
Более того, инициатива «Мангры для будущего» (MFF), возглавляемая МСОП и ПРООН , поощряет восстановление мангровых зарослей путем взаимодействия с местными заинтересованными сторонами и создания платформы для изменений. [44] В Индонезии в рамках одного проекта было посажено 40 000 мангровых деревьев, что затем побудило местные органы власти предпринять аналогичные инициативы в более крупных масштабах. [45] Восстановление и защита мангровых зарослей также рассматриваются как стратегия смягчения последствий изменения климата в рамках COP21 , международного соглашения по борьбе с изменением климата, при этом страны могут представить акт в своих национально-приемлемых подходах к смягчению последствий (NAMAs). Десять наименее развитых стран мира в настоящее время отдают приоритет восстановлению мангровых зарослей в своих NAMAs. [46]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )