Одну треть рыбных запасов оставить птицам — новый закон в экологии

Print PDF

Елена Наймарк

Американские ученые на основе анализа глобальных баз данных вывели новое экологическое правило. Оно гласит: треть рыбных запасов оставляем морским птицам. Это значит, что сохранение устойчивости популяций морских птиц требует, чтобы им доставалось для пропитания не менее одной трети максимального запаса их кормовых объектов. Рыболовство зачастую эксплуатирует те же популяции рыб, какие служат кормом птицам, поэтому новое правило должно учитываться при оценке допустимого вылова. Но важнее, что порог устойчивости птичьих популяций оказался единым для всех районов и для всех видов птиц, которые ученые взяли для исследования. Это значит, что открыта новая фундаментальная закономерность; в ее основе лежат неизвестные еще взаимосвязи экологии и демографии.

«Come feed the little birds, show them you care
And you’ll be glad if you do.
Their young ones are hungry,
Their nests are so bare;
All it takes is tuppence from you.»

Richard M. Sherman, Robert B. Sherman,
из песни «Feed the birds»

Эта жалобная песенка, известная всем зрителям чудесного фильма «Мэри Поппинс» («Mary Poppins»), вспомнилась мне после прочтения статьи в Science. В песенке старая дама призывает прохожих купить за два пенса пакетик корма и накормить птичек — тогда они, птички, будут страшно рады, накормят своих голодных птенцов, наведут уют в пустых гнездах… И небо заполнится птичьим пением, радостным шелестом птичьих крыльев… И всё это всего за два пенса. Н-да, очень трогательно с точки зрения аудитории, которую составляют самые ненасытные хищники на планете  — люди. Такой вот морально-этический парадокс с экологическим уклоном.

Новое исследование американских экологов из Научного института Карнеги, Медицинского института Ховарда Хьюза, Национального института старения и Университета Джонса Хопкинса касается именно этой тематики: сколько нужно отдать (оставить) птицам корма, чтобы их птенцы не сидели голодными в пустых гнездах. Правда, конкретная тема более узкая — речь идет о морских птицах и рыбном корме. В этом контексте тематика, обозначенная песенкой, становится весьма актуальной: человек конкурирует с морскими птицами, оба являются заинтересованными потребителями рыбных запасов. В этом соревновании за добычу человек явно находится в выигрышном положении, а птицам остается только ждать соответствующего двухпенсового решения.

Обычно задачи исследований на тему оценки максимальных уловов и определения квот ставятся с позиций сохранения рыбных ресурсов, то есть сколько можно выловить, чтобы запасы важнейших пищевых объектов оставались стабильными, с устойчивым пополнением. Новое исследование ставит вопрос нетрадиционным образом: сколько можно выловить рыбы, чтобы оставались стабильными популяции морских птиц. Очень достойный вопрос, заданный успешным хищником-конкурентом. И этот достойный вопрос получил в результате исключительно неожиданное и интересное решение. Птицам — любым, в любой части света — нужно оставлять не меньше трети от максимального запаса их пищевых объектов. Если год за годом оставлять меньше, то успешность размножения птиц резко понизится и их численность постепенно сведется к минимальной. Вот как ученые получили этот ответ.

Рис. 1. Обобщенные данные по всем видам птиц и экосистемам, демонстрирующие зависимость успеха размножения от обилия кормовых объектов. По оси абсцисс отложено число стандартных отклонений (число сигм) биомассы или численности кормовых объектов, а по оси ординат — число сигм показателя успешности размножения; в качестве последнего использовано число подросших птенцов (слетков) на пару родителей. Каждая точка соответствует одному году наблюдений, а цвета точек — географическим областям (см. их русские названия на нижнем графике). Линия и серая область вокруг нее — это семейство наиболее вероятных аппроксимаций. График из обсуждаемой статьи в Science

Они собрали данные по 14 видам птиц, обитающих в различных частях света. Эти данные представляли собой параллельные временные серии динамики численности птиц и их птенцов и кормовых объектов соответствующих популяций. Кстати, тут нужно отметить, что помимо обычных кормовых видов рыб — сельди, мойвы, сайды, песчанки, анчоуса, сардин — учитывалась и биомасса криля, который служит основной добычей антарктических птиц — пингвинов и красноклювых чаек. Естественно, что показатели численности и тех и других использовались не в абсолютных значениях, а в некотором нормированном виде. В противном случае было бы трудно сравнивать разномасштабные и разнокачественные данные для разных видов и экосистем. Нормировали численность и биомассу простейшим образом — как число стандартных отклонений от среднего (а мы, конечно, не забыли, что в 99-процентный доверительный интервал укладывается около шести сигм). Так что можно построить для всех рядов данных единообразную зависимость числа подрощенных птенцов (показатель успешности размножения) от биомассы или численности кормовых объектов.

Рис. 2. Зависимость успешности размножения птиц от биомассы кормовых объектов в разных крупных экосистемах: Норвежском море, Северном море, заливе Аляски, Калифорнийском течении, Бенгельском течении, побережье Новой Зеландии, море Скоша. Оси абсцисс и ординат те же, что и на рис. 1. График из обсуждаемой статьи в Science

Все построенные зависимости, как четко видно из графиков, имеют характерную особенность. Примерно в районе средних значений по оси абсцисс функция имеет явный перегиб. Если обилие пищи выше среднего, то успешность размножения птиц не слишком сильно зависит от этого показателя и быстро стремится к асимптоте; если же ниже — то успешность размножения резко снижается. Птицы становятся очень чувствительны к нехватке пищи. И эта черта прослеживается для всех видов и для всех морских регионов, будь то Антарктика или Северное море, берем ли мы для сравнения пингвина, привыкшего к крилю, или же поморников, предпочитающих песчанок. Везде, чуть только обилие корма стало ниже среднего, птицы оказываются не в состоянии вырастить достаточное количество птенцов. Должным образом проведенный статистический анализ показал, что перегиб на графиках находится в диапазоне [–0,3 + 0,13] сигм, что составляет от 31 до 39% от максимальных зарегистрированных значений биомассы или обилия корма. Разброс значений между экосистемами составил всего 28%, экологи чаще встречаются с куда большим разбросом значений.

Рис. 3. Зависимость успешности размножения птиц от биомассы кормовых объектов у разных видов птиц: 1 — субантарктический (папуанский) пингвин, 2 — капская олуша, 3 — очковый пингвин, 4 — короткохвостый поморник, 5 — большой поморник, 6 — моёвка, 7 — глупыш, 8 — баклан, 9 — кайра, 10 — красноклювая чайка, 11 — тупик, 12 — тихоокеанский чистик, 13 — атлантический типик. Оси абсцисс и ординат те же, что и на рис. 1. График из обсуждаемой статьи в Science

Итак, перед нами ясное эмпирическое правило: для поддержания устойчивости в популяциях морских птиц им нужно оставлять не менее трети от максимального запаса рыб, входящих в их рацион. Это правило заставляет задуматься и практиков, и теоретиков. Для практиков это — еще один фактор, который необходимо будет учитывать при оценке квот вылова. Тут уж придется как-то договариваться экономистам с представителями охраны природы на местах. У первых появится дополнительный источник заботы, а у последних — хороший запретительный аргумент.

Но гораздо больше пищи для размышлений получили экологи-теоретики. Почему порог в одну треть запасов оказался таким устойчивым, таким вездесущим? Биология птиц разная, характеристики популяций и популяционная динамика разная, устройство экосистем со всеми их внутренними связями ничего общего друг с другом не имеют… Вроде бы и рубеж, после которого птицы начинают переживать нехватку корма, должен быть везде свой. Но нет, несмотря на все различия, он оказался более или менее схожим. В чём же дело?

Ответ, вероятно, следует искать в каких-то фундаментальных законах становления экосистемных и демографических характеристик и их взаимосвязи. Мне видится тут изумительная перспектива, которая поможет вывести противоречивую ныне экологию на новый уровень понимания».

Источник: Philippe M. Cury, Ian L. Boyd, Sylvain Bonhommeau, Tycho Anker-Nilssen, Robert J. M. Crawford, Robert W. Furness, James A. Mills, Eugene J. Murphy, Henrik Österblom, Michelle Paleczny, John F. Piatt, Jean-Paul Roux, Lynne Shannon, William J. Sydeman. Global Seabird Response to Forage Fish Depletion—One-Third for the Birds // Science. 23 December 2011. V. 334. P. 1703–1706.

Источник: elementy.ru

Возникает вопрос, почему раз за разом рыбы вылавливают больше не только того уровня, который позволил бы не голодать морским птицам, но и больше уровня оптимально допустимого улова (ОДУ), обеспечивающего неподрыв эксплуатируемой рыбной популяции? Такое происходит даже в Европе, в морях, окружённых странами с превосходно развитой прикладной наукой, позволяющей рассчитать если не первое, то второе? Ближайшая причина происходящего состоит в следующем. Хозяйственные проекты, вроде организации рыболовства в районе Х до сих пор продумываются с точки зрения их внутренней эффективности (понятой как прибыльность вложений в данный бизнес), но не внешней валидности. Здесь берутся в расчёт лишь уловистость и экономическая рентабельность промысла , но не устойчивость экосистем или видовых популяций, которые он подрывает чрезмерным изъятием общих ресурсов – нет.

Отсюда решение: проект по хозяйственному использованию каждой территории должен «вписываться» в граничное условие сохранения природных сообществ между участками антропогенных ландшафтов. Соответственно выбирается такой способ организации хозяйственной деятельности, ищутся такие технологии и пр., чтобы не только не нарушать естественные экосистемы вокруг своими воздействиями, но и оставлять им такую долю ресурса, какая необходима для устойчивого воспроизводства видового и ценотического разнообразия на территориях дикой природы.

В случае рыболовства речь идёт о пищевых ресурсах – для устойчивости популяций морских птиц им надо оставить больше трети рыбных запасов. При развитии дорожной сети, фрагментирующей природные ландшафты, это ресурс безопасности[1]. Дикие виды (птицы, амфибии, млекопитающие, насекомые) при пересечении автодорог массово гибнут. При определённом уровне развития дорожной сети это достаточно для полного уничтожения ряда видов на данной территории (особенно уязвимы амфибии и средние/крупные млекопитающие[2]). Значительно чаще одних только последствий фрагментации местообитаний достаточно, чтобы вид исчез с соответствующей территории[3].

Так,  в 1970-х гг. выяснилось, что у самого крупного вида териофауны Голландии – барсука – ежегодный приплод практически полностью гибнет на дорогах, пытаясь их пересечь при расселении молодняка. Этот и другие аналогичные факты стимулировали зоологов развитых стран к сотрудничеству с дорожными инженерами, в рамках которого созданы разные виды проходов для животных над- и под автотрассами, существенно снизившие гибель. Это удорожает проект всего лишь на 7-8%, а предотвращённый экологический ущерб «стоит» примерно на порядок больше[4].

Одновременно дорожники проникались идеей, что дороги должны строиться так, чтобы не угрожать безопасности диких животных[5] как минимум в той же степени, что и безопасности пешеходов, а зверопроходы в проекте должны планироваться одновременно с пешеходными переходами. Для развития этих идей и особенно их включения в ВУЗовские программы по подготовке дорожных строителей, инженеров и проектировщиков, была создана организация IENE (InfraEcoNetworkEurope).

Сейчас уже общепринято, что в дорожном строительстве безопасность диких животных и минимизация воздействия на смежные природные территории обеспечиваются в проекте наравне с безопасностью едущих в машинах или переходящих дорогу людей[6]. Первое планируется в проекте наравне со вторым и обеспечивается из общих средств проекта, а не откладывается на потом, когда соответствующий вред дикой природе будет показан. Для экологически устойчивого развития человечества в целом актуальны те же самые требования:

1) «вписанности» хозяйственных проектов в природу вокруг используемых территорий,

2) неподрыва устойчивости естественных экосистем вокруг используемой территории, где планируется проект, и внутри неё (с сохранением видового и ценотического разнообразия, несмотря на воздействия со стороны проекта, когда он реализуется и заработает),

3) достижение целей (1) и (2) должно обеспечиваться (выбором технологий, режима природопользования, способов компенсации воздействий и пр.) в самом проекте, сопрягаться с собственно производством, и реализовываться за счёт средств проекта (финансы, техника, рабсила, НИОКР), а не откладываться на потом.
Как известно, процесс разрушения природных ландшафтов, нарушенных антропогенным воздействием выше некоторого предельного уровня развивается автокаталитически – также как сокращается численность видовых популяций, которые человек избыточно эксплуатирует или с высокой скоростью сокращает, в том числе фрагментирует, местообитания. Поэтому для экологически устойчивого развития вышеописанным образом должны быть застабилизированы все или большая часть хозяйственных проектов человечества, при одновременной и скоординированной работе по «вписыванию» соответствующих производств в природу вокруг или, что то же самое, нейтрализации их экологических рисков.

Достаточно даже небольшой части из них, где эти требования не учтены в проекте (в попытках сэкономить, повысить прибыльность предприятия), и компенсация рисков отложена на потом (фактически передана следующим поколениям), как будут запущены цепные процессы деградации экосистем, с лавинообразным нарастанием экологического ущерба. Чем позже начата эта работа, тем трудней справиться с их негативными последствиями и тем больше  необратимые потери природы в виде вымирания видов и сокращения территорий природных сообществ ниже минимальной площади выявления. Дальше увидим, что оптимальное решение проблемы устойчивости так, как описано выше, реализуемо лишь при плановой экономике с общественной собственностью на средства производства, но нереализуемо в условиях частной собственности и свободы предпринимательства (обычно называемых «рынком»).

При самом жёстком экологическом законодательстве рыночная экономика обладает достаточными стимулами, чтобы мотивировать природопользователей «изъять всё» (или «загрязнить всё»), погубив дикую природу и оставив нас на бобах. Примерно как в 1994 году в приграничных районах Карелии: туда первый раз пустили финские передвижные пункты, принимавшие грибы, ягоды и т.д. дары леса. Местное население собрало и сдало всё, не оставив ни зверю, ни тетеревиным птицам. Или как с коллапсом рыболовецкого промысла по ссылкам.