Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.5: Відновлення екосистеми

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3638

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Відновлення екосистеми - це процес повернення території до природного стану, перш ніж на неї вплинула руйнівна діяльність людини. Він має значну перспективу як механізм збереження або відновлення біорізноманіття та відновлення екосистемних послуг. Він вимагає широкого міждисциплінарного підходу, що включає в себе безліч різних наукових напрямків дослідження (наприклад, біологія, екологія, гідрологія та геологія). Повторне введення вовків, найвищого хижака, до Єллоустонського національного парку в 1995 році призвело до різких змін в екосистемі, що збільшило біорізноманіття. Вовки (фігура\(\PageIndex{a}\)) функціонують для придушення популяцій лосів і койотів і забезпечити більш рясні ресурси для згубних. Скорочення популяцій лосів дозволило відновити рослинність прибережних районів (тих, що вздовж берегів струмка або річки), що збільшило різноманітність видів у цій екосистемі. Скорочення популяції койотів вовками збільшило видобуток, які раніше пригнічувалися койотами. У цій екосистемі вовк є ключовим видом, що означає вид, який відіграє важливу роль у підтримці різноманітності в екосистемі. Видалення виду ключових каменів з екологічної спільноти спричиняє крах різноманітності. Результати Єллоустонського експерименту свідчать про те, що ефективне відновлення виду ключових каменів може мати ефект відновлення біорізноманіття в громаді. Екологи аргументували за ідентифікацію видів трапецеїдальних каменів, де це можливо, та зосередити зусилля щодо захисту на цих видах. Має сенс повернути види ключових каменів до екосистем, де вони були видалені.

    Зграя вовків, що йдуть по снігу (а); річка проходить через луг з кількома групами живих і мертвих дерев (б); лося (c); і бобер (г).
    Малюнок\(\PageIndex{a}\): (а) Гібонська вовча зграя в Єллоустонському національному парку, 1 березня 2007 року, представляє вид ключового каменю. Реінтродукція вовків в Єллоустонський національний парк в 1995 році призвело до зміни в випасу поведінки (б) лося. Щоб уникнути хижацтва, лося більше не пасуться оголені потік і русла річок, таких як (c) русло річки Ламар в Йеллоустоуні. Це дозволило вирости саджанцям верби і коттонів. Саджанці зменшили ерозію і забезпечили затінення струмка, що покращило середовище проживання риб. Нова колонія (d) бобра, можливо, також отримала користь від зміни середовища проживання. (Кредит a: модифікація роботи Дуга Сміта, NPS; кредит c: модифікація роботи Джима Піко, NPS; кредит d: модифікація роботи «Блискучі речі» /Flickr)

    Інші масштабні реставраційні експерименти передбачають видалення греблі. У Сполучених Штатах з середини 1980-х років багато старіючих дамб розглядаються для видалення, а не для заміни через зміну переконань про екологічну цінність сипучих річок. Виміряні переваги видалення греблі включають відновлення природним коливанням рівня води (часто метою гребель є зменшення варіації річкових потоків), що призводить до збільшення різноманітності риб та покращення якості води (див. Греблі та водосховища більше про вплив дамб). Очікується, що на тихоокеанському північному заході США проекти видалення греблі збільшать популяцію лосося, який вважається ключовим видом, оскільки він транспортує поживні речовини до внутрішніх екосистем під час щорічних нерестових міграцій. В інших регіонах, таких як узбережжя Атлантичного океану, видалення греблі дозволило повернути інші нерестові анадромні види риб (види, які народжуються в прісній воді, більшу частину життя живуть у солоній воді та повертаються до прісної води на нерест). Деякі з найбільших проектів видалення греблі відбулися нещодавно, такі як гребля Ельва на Олімпійському півострові штату Вашингтон. Масштабні екологічні експерименти, які складають ці проекти видалення, нададуть цінні дані для інших проектів греблі, призначених для видалення або будівництва.

    Окрім фізичних процесів, соціально-економічні фактори також повинні враховуватися в проекті реставрації. Дії людей історично були важливими у формуванні екосистем і мають важливе значення для визначення успіху відновлювальних зусиль. Оскільки вартість відновлення окремого сайту може включати мільйони доларів, державна підтримка є необхідністю.

    Екологічна рекультивація

    Небезпека для здоров'я людини як від історичного, так і сучасного забруднення вимагає проведення заходів з очищення. Реабілітація спрямована на нейтралізацію, стримування та/або видалення забруднюючих хімічних речовин. Мета полягає в тому, щоб запобігти поширенню забруднення, або знизити його до рівнів, які не будуть помітно ризикувати здоров'ю людини. Багато разів фізично неможливо або фінансово нездійсненно повністю очистити все забруднення. Часто фахівці і громадськість розходяться в думці про те, наскільки чисто досить чисто.

    Багато громад намагаються знайти кошти та технологічну експертизу, необхідні для очищення забруднених територій. Деякі налаштування, такі як brownfields, можна виправити досить легко. Brownfields - це покинуті промислові або комерційні об'єкти або забруднені міські райони, які потрібно очистити від забруднення, перш ніж їх можна буде переробити. Інші області, через їх розмір або надзвичайну токсичність їх забруднюючих речовин, вимагають дуже дорогого, складного і довгострокового відновлення. Багато з них були позначені як сайти Superfund.

    Сайти суперфондів - це райони з найбільш токсичним забрудненням у Сполучених Штатах. Забруднення може не тільки зробити саму ділянку занадто небезпечним для проживання, але часто витікає токсичні рівні забруднюючих речовин в навколишній грунт, воду або повітря. Прикладом сайту Superfund є канал любові в Ніагарському водоспаді, Нью-Йорк (малюнок\(\PageIndex{b}\)). Канал багато років був звалищем хімічних відходів, потім в 1950-х роках був засипаний грунтом і проданий місту. Згодом над колишнім звалищем було побудовано багато будинків і школа. У 1970-х роках сильні дощі підняли рівень води і перенесли забруднення назад на поверхню. Жителі помітили неприємні запахи, а сади і дерева почорніли і загинули. Незабаром після цього показники вроджених вад, раку та інших захворювань почали різко зростати. У 1977 році штат Нью-Йорк і федеральний уряд почали відновлювальні роботи. Будівлі були вилучені, а всіх жителів викуповували і переселили, викопували забруднені поклади та ґрунти, а решту ґрунтів і грунтових вод обробляли та герметизували, щоб запобігти подальшому поширенню забруднення. Реабілітаційні заходи в даний час завершені на цьому сайті.

    Зелена смуга землі в оточенні будівель і автомагістралей
    Ілюстрація\(\PageIndex{b}\): Канал кохання. Джерело: Агентство з охорони навколишнього середовища США

    Тип забруднення та середовище, яке постраждало (повітря, вода або ґрунт), визначають методи рекультивації. Методи включають спалювання, поглинання на вуглець, хімічні методи або біоремедіацію. Біоремедіація - це використання рослин, бактерій або грибка для «перетравлення» забруднювача до нетоксичної або менш токсичної форми. Всі ці методи, як правило, є дорогими і трудомісткими.

    Рекультивація та пом'якшення наслідків

    Меліорація передбачає порятунок деяких особливостей деградованого середовища проживання, але вона може не відновити екосистему повністю (малюнок\(\PageIndex{c}\)). Наприклад, замість того, щоб відмовитися від видобутої території після збору ресурсів, її можна відновити шляхом посадки рослинності, зміни ландшафту та перенаправлення потоку води. Однак меліорованих земель все ще не вистачає багатьох особливостей оригінальної екосистеми, таких як складна топографія, рослинність, яка зайняла десятки або сотні років, щоб рости, якість ґрунту та хитромудра мережа потоків.

    Важка техніка і темний грунт і скелі (зліва, до видобутку) і ландшафт, який зелений, але здебільшого позбавлений дерев (праворуч, після видобутку)
    Малюнок\(\PageIndex{c}\): Вугілля Seneca Yoast після того, як земля була очищена під час підготовки до видобутку (зліва) та після рекультивації (праворуч). Зображення Пібоді Енерджі, Інк. (CC-BY).

    Іноді можна вжити заходів, щоб уникнути, зменшити або компенсувати наслідки шкоди навколишньому середовищу. Такі зусилля з пом'якшення наслідків були взяті інженерним корпусом армії під час будівельних проектів. Рідні рослини видаляють з ділянки до початку будівництва і пересаджують на спеціальне місце проведення. Після завершення будівельного проекту місцеві рослини пересаджують, використовуючи ті, що знаходяться з місця проведення. Інший приклад пом'якшення наслідків може включати створення або покращення водно-болотних угідь в одній області, щоб компенсувати дозволені втрати водно-болотних угідь в іншій області. Пом'якшення часто йде рука об руку з реставрацією. Texaco, спільно з екологічними групами та Службою риби та дикої природи США, відновив 500 акрів сільськогосподарських угідь в нижній дельті Міссісіпі до нижніх листяних порід. Texaco отримав екологічні кредити за пом'якшувальний вплив нових лісів на якість повітря.

    Атрибуції

    Модифікований Мелісою Ха з наступних джерел: