Чрезмерная эксплуатация , также называемая чрезмерным сбором ресурсов , означает сбор возобновляемых ресурсов до такой степени, что отдача от них снижается . [2] Продолжение чрезмерной эксплуатации может привести к уничтожению ресурса, поскольку он не сможет восполняться. Этот термин применяется к природным ресурсам, таким как водоносные горизонты , пастбища и леса , дикие лекарственные растения , рыбные запасы и другие дикие животные .
В экологии чрезмерная эксплуатация представляет собой один из пяти основных видов деятельности, угрожающих глобальному биоразнообразию . [3] Экологи используют этот термин для описания популяций, вылов которых осуществляется неустойчивыми темпами, учитывая их естественные уровни смертности и способности к воспроизводству. Это может привести к исчезновению на уровне популяции и даже к исчезновению целых видов. В природоохранной биологии этот термин обычно используется в контексте экономической деятельности человека, которая включает в себя изъятие биологических ресурсов или организмов в больших количествах, чем могут выдержать их популяции. [4] Этот термин также используется и определяется несколько по-другому в рыболовстве , гидрологии и управлении природными ресурсами .
Чрезмерная эксплуатация может привести к разрушению ресурсов, включая исчезновение . Однако чрезмерная эксплуатация также может быть устойчивой, как обсуждается ниже в разделе, посвященном рыболовству. В контексте рыболовства вместо термина «чрезмерная эксплуатация» можно использовать термин « чрезмерный вылов рыбы », равно как и чрезмерный выпас скота при управлении запасами , чрезмерную вырубку лесов , чрезмерный расход ресурсов при управлении водоносными горизонтами и виды, находящиеся под угрозой исчезновения , при мониторинге видов. Чрезмерная эксплуатация не является деятельностью, ограниченной только людьми. Например, интродуцированные хищники и травоядные могут чрезмерно эксплуатировать местную флору и фауну .
Обеспокоенность по поводу чрезмерной эксплуатации возникла относительно недавно, хотя сама по себе чрезмерная эксплуатация не является новым явлением. Это наблюдалось на протяжении тысячелетий. Например, из птицы мамо шили церемониальные плащи, которые носили гавайские короли ; В одном плаще использовались перья 70 000 птиц этого ныне вымершего вида. Додо , нелетающая птица с Маврикия , является еще одним известным примером чрезмерной эксплуатации. Как и в случае со многими островными видами, он наивно относился к некоторым хищникам, позволяя людям с легкостью приблизиться и убить его. [7]
С древнейших времен охота была важным занятием человека как средством выживания. Существует целая история чрезмерной эксплуатации в форме чрезмерной охоты. Гипотеза чрезмерного убийства ( четвертичные события вымирания ) объясняет, почему вымирания мегафауны произошли в течение относительно короткого периода. Это можно объяснить миграцией людей . Наиболее убедительным доказательством этой теории является то, что 80% видов крупных млекопитающих Северной Америки исчезли в течение 1000 лет после прибытия человека на континенты западного полушария. [8] Самое быстрое когда-либо зарегистрированное вымирание мегафауны произошло в Новой Зеландии , где к 1500 году нашей эры, всего через 200 лет после заселения островов, маори истребили десять видов гигантских птиц моа . [5] Вторая волна вымираний произошла позже, когда были заселены европейцы.
В последнее время чрезмерная эксплуатация привела к постепенному появлению концепций устойчивости и устойчивого развития , основанных на других концепциях, таких как устойчивая добыча , [9] экоразвитие , [10] [11] и глубокая экология . [12] [13]
Чрезмерная эксплуатация не обязательно приводит к уничтожению ресурса и не обязательно является неустойчивой. Однако истощение количества или количества ресурса может изменить его качество. Например, пальма-подножка — дикая пальма, произрастающая в Юго-Восточной Азии. Его листья используются для соломы и упаковки пищевых продуктов, а чрезмерный сбор урожая привел к тому, что размер листьев стал меньше.
В 1968 году журнал Science опубликовал статью Гаррета Хардина под названием «Трагедия общин». [14] Он был основан на притче, которую Уильям Форстер Ллойд опубликовал в 1833 году, чтобы объяснить, как люди, невинно действующие в своих собственных интересах, могут чрезмерно эксплуатировать и уничтожать ресурс, который они все используют. [15] [ необходимы страницы ] Ллойд описал упрощенную гипотетическую ситуацию, основанную на средневековом землевладении в Европе. Пастухи делят общую землю , на которой каждый из них имеет право пасти своих коров. В статье Хардина в индивидуальных интересах каждого пастуха выпасать каждую новую корову, которую пастух приобретает на общей земле, даже если пропускная способность общей земли превышена, что наносит ущерб общей для всех пастухов. Корыстный пастух получает все преимущества от наличия дополнительной коровы, в то время как все пастухи разделяют ущерб, наносимый общей корове. Однако все пастухи приходят к одному и тому же рациональному решению купить дополнительных коров и выпасать их на общей территории, что в конечном итоге разрушает общую территорию. Хардин заключает:
В этом и заключается трагедия. Каждый человек заперт в системе, которая вынуждает его безгранично увеличивать свое стадо – в мире, который ограничен. Руина — это пункт назначения, к которому стремятся все люди, каждый из которых преследует свои собственные интересы в обществе, которое верит в свободу общего пользования. Свобода в общем достоянии приносит гибель всем. [14] : 1244
В ходе своего эссе Хардин развивает эту тему, приводя множество примеров современного общежития, таких как национальные парки , атмосфера, океаны, реки и рыбные запасы . Пример рыбных запасов побудил некоторых назвать это «трагедией рыбаков». [16] Основная тема, проходящая через эссе, — это рост человеческого населения , при этом ограниченность ресурсов Земли является общим явлением.
Трагедия общественного достояния имеет интеллектуальные корни, восходящие к Аристотелю , который заметил, что «тому, что является общим для наибольшего числа людей, уделяется наименьшее внимание» [17] , а также к Гоббсу и его «Левиафану» . [18] Ситуацию, противоположную трагедии общего, иногда называют трагедией антиобщего : ситуация, в которой разумные индивиды, действуя по отдельности, коллективно растрачивают данный ресурс, недоиспользуя его.
Трагедии общего пользования можно избежать, если ее правильно регулировать. Использование Хардином слова «общество» часто неправильно понималось, из-за чего Хардин позже заметил, что ему следовало назвать свою работу «Трагедия нерегулируемого общественного достояния». [19]
В диком рыболовстве чрезмерная эксплуатация или чрезмерный вылов рыбы происходит, когда запасы рыбы вылавливаются «ниже размера, который в среднем обеспечивает долгосрочный максимальный устойчивый улов промысла». [20] Однако чрезмерная эксплуатация может быть устойчивой. [21]
Когда промысел начинает вылов рыбы из ранее не эксплуатируемых запасов, биомасса рыбных запасов уменьшится, поскольку вылов означает изъятие рыбы. Для обеспечения устойчивости скорость, с которой рыба пополняет биомассу посредством воспроизводства, должна уравновешивать скорость вылова рыбы. Если увеличить норму вылова, то биомасса запаса еще больше уменьшится. В определенный момент будет достигнут максимальный улов, который можно поддерживать, а дальнейшие попытки увеличить вылов приведут к коллапсу промысла. Эта точка называется максимальным устойчивым выловом и на практике обычно возникает, когда вылов рыбы сократился примерно до 30% биомассы, которая была до начала промысла. [22]
Можно вылавливать запасы, скажем, до 15% биомассы перед промыслом, а затем корректировать скорость вылова так, чтобы биомасса оставалась на этом уровне. В этом случае промысел является устойчивым, но в настоящее время он чрезмерно эксплуатируется, поскольку запасы истощены до такой степени, что устойчивый вылов меньше, чем мог бы быть.
Говорят, что рыбные запасы «рушатся», если их биомасса снижается более чем на 95 процентов от максимальной исторической биомассы. Запасы атлантической трески подвергались чрезмерной эксплуатации в 1970-х и 1980-х годах, что привело к их внезапному исчезновению в 1992 году . [1] Несмотря на то, что промысел прекратился, запасы трески так и не восстановились. [1] Отсутствие трески как главного хищника во многих районах привело к возникновению трофических каскадов . [1]
Около 25% мировых рыбных запасов в настоящее время чрезмерно эксплуатируются до такой степени, что их текущая биомасса меньше уровня, который максимизирует их устойчивый улов. [23] Эти истощенные рыбные запасы часто могут восстановиться, если уменьшить промысловую нагрузку до тех пор, пока биомасса запаса не вернется к оптимальному уровню. На этом этапе сбор урожая можно возобновить, приближаясь к максимально устойчивому урожаю. [24]
Трагедии общего достояния можно избежать в контексте рыболовства, если рыболовные усилия и методы будут надлежащим образом регулироваться руководством рыболовства . Одним из эффективных подходов может быть предоставление рыбакам некоторой степени собственности в виде индивидуальных передаваемых квот (ITQ). В 2008 году крупномасштабное исследование рыболовства, в котором использовались ITQ, и тех, которые этого не делали, предоставило убедительные доказательства того, что ITQ помогают предотвратить коллапс и восстановить рыболовство, которое, по всей видимости, находится в упадке. [25] [26]
Водные ресурсы, такие как озера и водоносные горизонты , обычно представляют собой возобновляемые ресурсы, которые пополняются естественным путем (термин « ископаемая вода» иногда используется для описания водоносных горизонтов, которые не пополняются). Чрезмерная эксплуатация происходит, если водный ресурс, такой как водоносный горизонт Огаллала , добывается или извлекается со скоростью, превышающей скорость пополнения запасов, то есть со скоростью, превышающей практический устойчивый уровень добычи. Пополнение обычно происходит из местных ручьев, рек и озер. Водоносный горизонт, который подвергался чрезмерной эксплуатации, называется перерасходованным или истощенным. В некоторых регионах леса способствуют пополнению водоносных горизонтов , хотя в целом леса являются основным источником истощения водоносных горизонтов. [27] [28] Истощенные водоносные горизонты могут быть загрязнены такими загрязнителями, как нитраты , или навсегда повреждены в результате оседания или проникновения соленой воды из океана.
Это превращает большую часть мировых подземных вод и озер в ограниченные ресурсы, споры о пиковом использовании которых аналогичны спорам о нефти . [29] [30] Эти дебаты обычно сосредотачиваются вокруг сельского хозяйства и использования воды в пригородах, но производство электроэнергии с помощью атомной энергии или добычи угля и битуминозных песков также требует больших затрат водных ресурсов. [31] Модифицированная кривая Хабберта применима к любому ресурсу, который можно добыть быстрее, чем заменить. [32] Хотя первоначальный анализ Хабберта не применим к возобновляемым ресурсам, их чрезмерная эксплуатация может привести к хаббертовскому пику . Это привело к появлению концепции пиковой воды .
Леса подвергаются чрезмерной эксплуатации, когда их вырубка осуществляется быстрее, чем происходит лесовосстановление . Лесовосстановление конкурирует с другими видами землепользования, такими как производство продуктов питания, выпас скота и жилое пространство для дальнейшего экономического роста. Исторически использование лесной продукции, включая древесину и топливную древесину, играло ключевую роль в человеческом обществе, сравнимую с ролью воды и обрабатываемой земли. Сегодня развитые страны продолжают использовать древесину для строительства домов, а древесную массу для производства бумаги . В развивающихся странах почти три миллиарда человек полагаются на древесину для отопления и приготовления пищи. [33] Краткосрочные экономические выгоды, полученные в результате перевода лесов в сельское хозяйство или чрезмерной эксплуатации лесных продуктов, обычно приводят к потере долгосрочного дохода и долгосрочной биологической продуктивности. Западная Африка , Мадагаскар , Юго-Восточная Азия и многие другие регионы испытали снижение доходов из-за чрезмерной эксплуатации и, как следствие, снижения заготовок древесины. [34]
Чрезмерная эксплуатация является одной из главных угроз глобальному биоразнообразию . [3] Другие угрозы включают загрязнение окружающей среды , интродуцированные и инвазивные виды, фрагментацию среды обитания , разрушение среды обитания , [3] неконтролируемую гибридизацию , [35] изменение климата , [36] закисление океана [37] и движущую силу многих из них — человеческое перенаселение . [38]
Одной из ключевых проблем здравоохранения, связанных с биоразнообразием, является открытие лекарств и доступность медицинских ресурсов. [39] Значительная часть лекарств представляет собой натуральные продукты , полученные прямо или косвенно из биологических источников. Морские экосистемы представляют особый интерес в этом отношении. [40] Однако нерегулируемая и ненадлежащая биоразведка потенциально может привести к чрезмерной эксплуатации, деградации экосистем и утрате биоразнообразия . [41] [42] [43]
Виды всех групп фауны и флоры страдают от чрезмерной эксплуатации.
Всем живым организмам для выживания необходимы ресурсы. Чрезмерная эксплуатация этих ресурсов в течение длительного периода может истощить природные запасы до такой степени, что они не смогут восстановиться в течение короткого периода времени. Люди всегда добывали пищу и другие ресурсы, необходимые им для выживания. Исторически человеческое население было небольшим, а методы сбора ограничивались небольшими количествами. Экспоненциальный рост численности населения , расширение рынков и растущий спрос в сочетании с улучшением доступа и методов отлова приводят к тому, что эксплуатация многих видов выходит за рамки устойчивого уровня. [44] На практике, если продолжать, это приведет к сокращению ценных ресурсов до такого низкого уровня, что их эксплуатация перестанет быть устойчивой и может привести к исчезновению вида , а также к драматическим, непредвиденным последствиям для экосистемы . [45] Чрезмерная эксплуатация часто происходит быстро по мере открытия рынков, в которых используются ранее неиспользованные ресурсы или местные виды.
Сегодня чрезмерная эксплуатация и неправильное использование природных ресурсов представляет собой постоянную угрозу видовому богатству . Это более распространено при рассмотрении экологии островов и населяющих их видов, поскольку острова можно рассматривать как мир в миниатюре. Островные эндемичные популяции более склонны к вымиранию из-за чрезмерной эксплуатации, поскольку они часто существуют при низкой плотности и сниженных темпах воспроизводства. [46] Хорошим примером этого являются островные улитки, такие как гавайская ахатинелла и французская полинезийская партула . У ахатинеллиновых улиток 15 видов занесены в список вымерших и 24 находятся под угрозой исчезновения [47], в то время как 60 видов партулид считаются вымершими, а 14 видов занесены в список находящихся под угрозой исчезновения. [48] WCMC объясняет крайнюю уязвимость этих видов чрезмерным сбором и очень низкой плодовитостью в течение всей жизни . [49]
Другой пример: когда скромный еж был завезен на шотландский остров Уист , популяция значительно увеличилась и стала потреблять и чрезмерно эксплуатировать яйца куликов, что имело серьезные последствия для успеха их размножения. Пострадало двенадцать видов орнитофауны , при этом численность некоторых видов сократилась на 39%. [50]
Там, где наблюдается значительная миграция людей, гражданские беспорядки или война, контроль может больше не существовать. В условиях гражданских беспорядков, например, в Конго и Руанде , огнестрельное оружие стало обычным явлением, а разрушение сетей распределения продовольствия в таких странах делает ресурсы природной среды уязвимыми. [51] Животных даже убивают в целях стрельбы или просто назло правительству. Популяции крупных приматов, таких как гориллы и шимпанзе , копытные и другие млекопитающие, могут быть сокращены на 80% и более в результате охоты, а некоторые виды могут быть полностью уничтожены. [52] Этот спад получил название « кризис мяса диких животных» .
Чрезмерная эксплуатация угрожает трети находящихся под угрозой исчезновения позвоночных , а также другим группам. Без учета съедобной рыбы нелегальная торговля дикими животными оценивается в 10 миллиардов долларов в год. Отрасли, ответственные за это, включают торговлю мясом диких животных , торговлю китайскими лекарствами и торговлю мехом . [53] Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения, или СИТЕС , была создана с целью контроля и регулирования торговли животными, находящимися под угрозой исчезновения. В настоящее время он в той или иной степени защищает около 33 000 видов животных и растений. По оценкам, четверть находящихся под угрозой исчезновения позвоночных в Соединенных Штатах Америки и половина находящихся под угрозой исчезновения млекопитающих объясняются чрезмерной эксплуатацией. [3] [54]
В целом, 50 видов птиц, вымерших с 1500 года (приблизительно 40% от общего числа), подверглись чрезмерной эксплуатации, [55] в том числе:
Чрезмерная эксплуатация видов может привести к эффекту домино или каскадному эффекту . Это особенно актуально, если из-за чрезмерной эксплуатации среда обитания теряет своего главного хищника . Из-за потери главного хищника может произойти резкое увеличение видов их добычи . В свою очередь, неконтролируемая добыча может затем чрезмерно эксплуатировать свои собственные пищевые ресурсы, пока численность популяции не сократится, возможно, до грани исчезновения.
Классический пример каскадных эффектов произошел с каланами . Начиная с 17 века и постепенно прекращаясь до 1911 года, на каланов активно охотились из-за их исключительно теплых и ценных шкурок, стоимость которых могла достигать 2500 долларов США. Это вызвало каскадный эффект в лесных экосистемах водорослей вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки. [58]
Одним из основных источников пищи каланов является морской еж . Когда охотники привели к сокращению популяции каланов, произошло экологическое высвобождение популяций морских ежей. Затем морские ежи чрезмерно эксплуатировали свой основной источник пищи, водоросли , создавая пустоши для ежей, участки морского дна, лишенные водорослей, но покрытые ежами. Не имея больше еды, морской еж также вымер на местном уровне . Кроме того, поскольку лесные экосистемы из водорослей являются домом для многих других видов, исчезновение водорослей вызвало другие каскадные эффекты вторичного вымирания. [59]
В 1911 году, когда в отдаленной бухте выжила только одна небольшая группа из 32 каланов, был подписан международный договор, запрещающий дальнейшую эксплуатацию каланов. Под усиленной защитой выдры размножились и вновь заселили истощенные территории, которые медленно восстанавливались. Совсем недавно, в связи с сокращением численности рыбных запасов, опять же из-за чрезмерной эксплуатации, косатки столкнулись с нехваткой пищи, и было замечено, что они питаются каланами, что снова снижает их численность. [60]