Экологический порог — это точка, в которой относительно небольшое изменение или нарушение внешних условий вызывает быстрое изменение в экосистеме . Когда экологический порог преодолен, экосистема может больше не иметь возможности вернуться в свое состояние с помощью присущей ей устойчивости . Пересечение экологического порога часто приводит к быстрому изменению здоровья экосистемы . Экологический порог представляет собой нелинейность реакций экологических или биологических систем на давление, вызванное деятельностью человека или естественными процессами. [1] Критическая нагрузка , сдвиг режима , критический переход и точка невозврата являются примерами других тесно связанных терминов.
Пороги можно характеризовать как точки или как зоны. Пороги зонного типа подразумевают постепенный сдвиг или переход из одного состояния в другое, а не резкое изменение в определенной точке. [2] Экологические пороги привлекли внимание, поскольку многие случаи катастрофического ухудшения условий оказались трудно или почти невозможно исправить (также известные как точки невозврата). Экологическое вымирание является примером окончательной точки невозврата.
Экологические пороги часто характеризуются гистерезисом , что означает зависимость состояния системы от истории ее состояния. Даже когда изменение не является необратимым, путь возврата из измененного в исходное состояние может кардинально отличаться от развития, ведущего к измененному состоянию.
Другая связанная концепция — панархия . Панархия рассматривает связанные системы человек-природа как кросс-масштабный набор адаптивных циклов, которые отражают динамическую природу человеческих и природных структур во времени и пространстве. Внезапные изменения в состоянии экосистемы могут вызвать изменения в понимании человеком того, как необходимо управлять системами. Эти изменения, в свою очередь, могут изменить институты, которые осуществляют это управление, и в результате в экосистемах происходят некоторые новые изменения.
Существует много различных типов порогов, и обнаружение возникновения порога не всегда просто. Один из подходов заключается в обработке временных рядов , которые, как считается, отображают сдвиг, чтобы определить возможный скачок. Были разработаны методы для улучшения и локализации скачков. [3]
Некоторые примеры экологических порогов, например, превращение чистых озер в мутные, хорошо документированы, но, вероятно, существует гораздо больше. База данных порогов [4] Resilience Alliance и Santa Fe Institute включает более сотни примеров.