В глобальном масштабе устойчивое развитие и управление окружающей средой включают управление океанами , пресноводными системами, землей и атмосферой в соответствии с принципами устойчивого развития . [1] [2]
Изменение землепользования имеет основополагающее значение для функционирования биосферы, поскольку изменения в относительных пропорциях земель, отведенных под урбанизацию , сельское хозяйство , леса , лесистую местность , луга и пастбища, оказывают заметное влияние на глобальные биогеохимические циклы воды, углерода и азота . [3] Управление атмосферой Земли включает оценку всех аспектов углеродного цикла для выявления возможностей решения проблемы антропогенного изменения климата , и это стало основным направлением научных исследований из-за потенциальных катастрофических последствий для биоразнообразия и человеческих сообществ. Модели циркуляции океана оказывают сильное влияние на климат и погоду и, в свою очередь, на продовольственное снабжение как людей, так и других организмов.
В марте 2009 года на заседании Копенгагенского климатического совета 2500 экспертов по климату из 80 стран выступили с программным заявлением о том, что теперь «нет оправданий» бездействию в отношении глобального потепления, и без серьезных целей по сокращению выбросов углерода могут произойти «резкие или необратимые» изменения климата, с которыми «современному обществу будет очень трудно справиться». [4] [5] Управление глобальной атмосферой теперь включает оценку всех аспектов углеродного цикла для выявления возможностей решения проблемы антропогенного изменения климата , и это стало основным направлением научных исследований из-за потенциальных катастрофических последствий для биоразнообразия и человеческих сообществ.
Другие воздействия человека на атмосферу включают загрязнение воздуха в городах, загрязняющие вещества, включая токсичные химикаты, такие как оксиды азота , оксиды серы , летучие органические соединения и взвешенные в воздухе твердые частицы , которые производят фотохимический смог и кислотные дожди , и хлорфторуглероды , которые разрушают озоновый слой . Антропогенные частицы , такие как сульфатные аэрозоли в атмосфере, снижают прямую освещенность и отражательную способность ( альбедо ) поверхности Земли . Известное как глобальное затемнение, снижение, по оценкам, составило около 4% между 1960 и 1990 годами, хотя впоследствии тенденция изменилась. Глобальное затемнение могло нарушить глобальный водный цикл , уменьшив испарение и количество осадков в некоторых областях. Оно также создает охлаждающий эффект, и это могло частично замаскировать влияние парниковых газов на глобальное потепление . [6]
Модели циркуляции океана оказывают сильное влияние на климат и погоду и, в свою очередь, на продовольственное обеспечение как людей, так и других организмов. Ученые предупреждают о возможности под влиянием изменения климата внезапного изменения моделей циркуляции океанских течений , что может кардинально изменить климат в некоторых регионах земного шара. [7] Основные воздействия человека на окружающую среду происходят в более обитаемых регионах океанских окраин — эстуариях , береговой линии и заливах . Восемь с половиной процентов населения мира — около 600 миллионов человек — живут в низменных районах, уязвимых к повышению уровня моря . К тенденциям, вызывающим беспокойство и требующим управления, относятся: чрезмерный вылов рыбы (выше устойчивых уровней); [8] обесцвечивание кораллов из-за потепления океана и закисление океана из-за повышения уровня растворенного углекислого газа; [9] и повышение уровня моря из-за изменения климата. Из-за своей обширности океаны также служат удобной свалкой для человеческих отходов. [10] Стратегии исправления ситуации включают: более тщательное управление отходами, установленный законом контроль за чрезмерным выловом рыбы путем принятия устойчивых методов рыболовства и использования экологически безопасной и устойчивой аквакультуры и рыбоводства , сокращение выбросов ископаемого топлива и восстановление прибрежных и других морских местообитаний. [11]
Вода покрывает 71% поверхности Земли. Из них 97,5% — это соленая вода океанов и только 2,5% — пресная вода , большая часть которой заключена в антарктическом ледяном щите . Оставшаяся пресная вода находится в озерах, реках, водно-болотных угодьях, почве, водоносных горизонтах и атмосфере. Вся жизнь зависит от глобального круговорота воды, работающего на солнечной энергии, испарения из океанов и суши с образованием водяного пара, который позже конденсируется из облаков в виде дождя, который затем становится возобновляемой частью запасов пресной воды. [12] Осознание глобальной важности сохранения воды для экосистемных услуг появилось только недавно: в течение 20-го века более половины водно-болотных угодий мира были утрачены вместе с их ценными экологическими услугами. Богатые биоразнообразием пресноводные экосистемы в настоящее время сокращаются быстрее, чем морские или наземные экосистемы [13], что делает их наиболее уязвимыми местообитаниями в мире. [14] Растущая урбанизация загрязняет запасы чистой воды, и большая часть мира по-прежнему не имеет доступа к чистой, безопасной воде . [12] В индустриальном мире управление спросом замедлило абсолютные показатели потребления, но все больше воды транспортируется на огромные расстояния из богатых водой природных зон в густонаселенные городские районы, а энергоемкое опреснение становится все более распространенным. Сейчас все больше внимания уделяется улучшению управления голубой (пригодной для сбора) и зеленой (почвенной водой, доступной для использования растениями) водой, и это применимо ко всем масштабам управления водными ресурсами. [13]
Потеря биоразнообразия в значительной степени происходит из-за потери среды обитания и фрагментации, вызванной искусственным освоением земель, лесным хозяйством и сельским хозяйством, поскольку природный капитал постепенно преобразуется в капитал, созданный человеком. Изменение землепользования имеет основополагающее значение для функционирования биосферы, поскольку изменения в относительных пропорциях земель, отведенных под урбанизацию , сельское хозяйство , леса , лесные массивы , луга и пастбища, оказывают заметное влияние на глобальные биогеохимические циклы воды, углерода и азота , и это может негативно повлиять как на природные, так и на человеческие системы. [3] В локальном человеческом масштабе основные преимущества устойчивости возникают из стремления к зеленым городам и устойчивым паркам и садам . [15] [16]
Со времен неолитической революции потребление человеком сократило лесной покров в мире примерно на 47%. Современные леса занимают около четверти свободной ото льда земли в мире, причем около половины из них находятся в тропиках. [17] В умеренных и бореальных регионах площадь лесов постепенно увеличивается (за исключением Сибири), но вырубка лесов в тропиках вызывает серьезную озабоченность. [18]
Леса смягчают местный климат и глобальный водный цикл посредством своего отражения света ( альбедо ) и эвапотранспирации . Они также сохраняют биоразнообразие , защищают качество воды , сохраняют почву и качество почвы , обеспечивают топливом и фармацевтическими препаратами и очищают воздух. Эти бесплатные экосистемные услуги не имеют рыночной стоимости в большинстве современных экономических систем, и поэтому сохранение лесов малопривлекательно по сравнению с экономическими выгодами от вырубки и расчистки, которые через деградацию почвы и органическое разложение возвращают углекислый газ в атмосферу. [19] Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) оценивает, что около 90% углерода, хранящегося в растительности суши, заключено в деревьях, и что они поглощают примерно на 50% больше углерода, чем присутствует в атмосфере. Изменения в землепользовании в настоящее время вносят около 20% от общего объема мировых выбросов углерода (Индонезия и Бразилия, где вырубается много леса, являются основным источником выбросов). [19] Изменение климата можно смягчить путем поглощения углерода в схемах лесовосстановления , плантациях и лесоматериалах. Также древесная биомасса может использоваться в качестве возобновляемого углеродно-нейтрального топлива. ФАО предположила, что в период 2005–2050 гг. эффективное использование посадки деревьев может поглотить около 10–20% антропогенных выбросов, поэтому мониторинг состояния лесов мира должен быть частью глобальной стратегии по сокращению выбросов и защите экосистемных услуг. [20] Однако изменение климата может предвосхитить этот сценарий ФАО, поскольку исследование Международного союза научно-исследовательских организаций по лесу в 2009 г. пришло к выводу, что стресс от повышения температуры на 2,5 °C (36,5 °F) по сравнению с доиндустриальным уровнем может привести к выбросу огромного количества углерода [21], поэтому потенциал лесов выступать в качестве «поглотителей» углерода «под угрозой полной утраты». [22]
Прокорм более семи миллиардов человеческих тел наносит большой урон ресурсам Земли. Это начинается с присвоения около 38% поверхности суши Земли [23] и около 20% ее чистой первичной продуктивности. [24] К этому следует добавить ресурсоемкую деятельность промышленного агробизнеса — от потребности сельскохозяйственных культур в воде для орошения, синтетических удобрениях и пестицидах до затрат на упаковку продуктов питания , транспорт (теперь это основная часть мировой торговли) и розничную торговлю. Еда необходима для жизни. Но список экологических издержек производства продовольствия длинный: истощение верхнего слоя почвы, эрозия и превращение в пустыню из-за постоянной обработки однолетних культур; чрезмерный выпас ; засоление ; содификацию ; заболачивание ; высокий уровень использования ископаемого топлива ; зависимость от неорганических удобрений и синтетических органических пестицидов ; сокращение генетического разнообразия из-за массового использования монокультур ; истощение водных ресурсов ; загрязнение водоемов стоком и загрязнение грунтовых вод ; социальные проблемы, включая упадок семейных ферм и ослабление сельских общин . [25]
Все эти экологические проблемы, связанные с промышленным сельским хозяйством и агробизнесом, в настоящее время решаются посредством таких движений, как устойчивое сельское хозяйство , органическое земледелие и более устойчивые методы ведения бизнеса. [26]
Хотя потеря биоразнообразия может отслеживаться просто как потеря видов, эффективное сохранение требует защиты видов в их естественной среде обитания и экосистемах. После миграции людей и роста численности населения вымирание видов постепенно возросло до беспрецедентной скорости со времен вымирания мелового и палеогенового периодов . [ требуется ссылка ] Известное как вымирание голоцена, это текущее вымирание видов, вызванное человеком, входит в число шести массовых вымираний в мире . Некоторые научные оценки указывают на то, что к 2100 году может исчезнуть до половины существующих в настоящее время видов. [27] [28] Текущие темпы вымирания в 100–1000 раз превышают дочеловеческие уровни: под угрозой находится более 10% птиц и млекопитающих, около 8% растений, 5% рыб и более 20% пресноводных видов. [29]
Красный список МСОП 2008 года предупреждает, что длительные засухи и экстремальные погодные условия оказывают дополнительную нагрузку на ключевые среды обитания и, например, перечисляет 1226 видов птиц как находящиеся под угрозой исчезновения, что составляет одну восьмую всех видов птиц. [30] [31] Индекс Красного списка также определяет 44 вида деревьев в Центральной Азии как находящиеся под угрозой исчезновения из-за чрезмерной эксплуатации и развития человека и угрожающие лесам региона, которые являются домом для более чем 300 диких предков современных одомашненных сортов фруктов и орехов. [32]
Во многих частях индустриального мира расчистка земель под сельское хозяйство сократилась, и здесь наибольшей угрозой биоразнообразию после изменения климата стало разрушительное воздействие инвазивных видов . [33] Все более эффективный глобальный транспорт способствовал распространению организмов по всей планете. Потенциальная опасность этого аспекта глобализации наглядно проиллюстрирована распространением таких заболеваний человека, как ВИЧ/ СПИД , коровье бешенство , птичий грипп и свиной грипп , но инвазивные растения и животные также оказывают разрушительное воздействие на местное биоразнообразие . Неместные организмы могут быстро занять нарушенные земли и природные зоны, где при отсутствии их естественных хищников они могут процветать. [34] В глобальном масштабе эта проблема решается через Глобальную информационную сеть по инвазивным видам , но существует улучшенное международное законодательство по биобезопасности для минимизации передачи патогенов и инвазивных организмов. Кроме того, через законодательство СИТЕС контролируется торговля редкими и находящимися под угрозой исчезновения видами. Все чаще на местном уровне программы повышения осведомленности общественности предупреждают сообщества, садоводов, питомниководов, коллекционеров, а также производителей домашних животных и аквариумов о вредном воздействии потенциально инвазивных видов. [35]
Проблема экологической устойчивости оказалась трудноразрешимой. Современное экологическое движение пыталось решить эту проблему самыми разными способами. Но было достигнуто мало прогресса, о чем свидетельствует серьезный перерасход экологического следа и отсутствие достаточного прогресса в решении проблемы изменения климата . Что-то в человеческой системе препятствует изменению к устойчивому образу поведения. Эта системная черта — системное сопротивление изменениям. Сопротивление изменениям также известно как организационное сопротивление, барьеры к изменениям или политическое сопротивление. [36]