Zdrowie ekosystemu - Ecosystem health

Nie mylić ze zdrowiem ekologicznym lub zdrowiem środowiskowym .

Zdrowie ekosystemu to metafora używana do opisania stanu ekosystemu . Stan ekosystemu może się różnić w wyniku pożaru, powodzi , suszy , wyginięć , gatunków inwazyjnych , zmian klimatycznych , górnictwa , nadmiernej eksploatacji w rybołówstwie , hodowli lub wyrębie , wycieków substancji chemicznych i wielu innych przyczyn. Nie ma ogólnie akceptowanego punktu odniesienia dla zdrowego ekosystemu, a raczej pozorny stan zdrowia ekosystemu może się różnić w zależności od tego, jakie wskaźniki zdrowia są wykorzystywane do jego oceny i jakie aspiracje społeczne kierują oceną. Zwolennicy metafory zdrowia opowiadają się za jej prostotą jako narzędziem komunikacji. „Twórcy polityki i społeczeństwo potrzebują prostych, zrozumiałych pojęć, takich jak zdrowie”. Krytycy obawiają się, że zdrowie ekosystemu, „konstrukt obciążony wartościami”, jest często „ujawniany jako nauka niczego niepodejrzewającym decydentom i opinii publicznej”.

Historia koncepcji

Metafora zdrowia zastosowana do środowiska była używana co najmniej od początku XIX wieku, a wielki amerykański ekolog Aldo Leopold (1887-1948) mówił metaforycznie o zdrowiu ziemi, chorobie ziemi, okaleczaniu i przemocy, opisując praktyki użytkowania ziemi. Termin „zarządzanie ekosystemem” jest używany co najmniej od lat pięćdziesiątych. Termin „zdrowie ekosystemu” stał się szeroko rozpowszechniony w literaturze ekologicznej jako ogólna metafora oznaczająca coś dobrego oraz jako cel jakości środowiska w ocenie terenowej rzek, jezior, mórz i lasów.

Ostatnio jednak ta metafora została sformułowana ilościowo przy użyciu złożonych koncepcji systemów, takich jak krytyczność, co oznacza, że ​​zdrowy ekosystem jest w pewnej równowadze między zdolnością adaptacyjną (losowość) a odpornością (porządek). Niemniej jednak uniwersalność krytyczności jest nadal badana i znana jest jako Hipoteza Krytyczności, która stwierdza, że ​​systemy w dynamicznym reżimie zmieniającym porządek i nieporządek osiągają najwyższy poziom zdolności obliczeniowych i osiągają optymalny kompromis między odpornością a elastycznością. Ostatnie wyniki w biologii komórkowej i ewolucyjnej, neuronauce i informatyce wykazują duże zainteresowanie hipotezą krytyczności, podkreślając jej rolę jako realnego kandydata na ogólne prawo w sferze adaptacyjnych systemów złożonych (patrz i odniesienia tam).

Oznaczający

Termin zdrowie ekosystemu został użyty, aby objąć pewien zestaw celów środowiskowych uznanych za pożądane. Często cytowany artykuł Edwarda Grumbine'a "Czym jest zarządzanie ekosystemem?" przebadano literaturę dotyczącą zarządzania ekosystemami i zdrowia ekosystemów oraz podsumowano często spotykane deklaracje celów:

Grumbine opisuje każdy z tych celów jako „deklarację wartości” i podkreśla rolę wartości ludzkich w ustalaniu celów zarządzania ekosystemem.

To ostatni z wymienionych w ankiecie celu, dotyczący ludzi, budzi najwięcej kontrowersji. „Zaobserwowaliśmy, że gdy grupy interesariuszy pracują nad zdefiniowaniem … wizji, prowadzi to do debaty nad tym, czy należy kłaść nacisk na zdrowie ekosystemów, czy dobro człowieka … To, czy priorytetem są ekosystemy, czy ludzie, ma ogromny wpływ na ocenę przez interesariuszy pożądanych stanów ekologicznych i społecznych. " i na przykład: „Dla niektórych wilki mają kluczowe znaczenie dla zdrowia ekosystemu i są istotną częścią przyrody, dla innych są symbolem nadużycia rządu, zagrażającego ich źródłom utrzymania i wartościom kulturowym”.

Pomiar kondycji ekosystemu wymaga szeroko zakrojonego, ukierunkowanego na cel pobierania próbek środowiskowych. Na przykład wizja zdrowia ekosystemu Lake Superior została opracowana przez forum publiczne i przygotowano szereg celów dotyczących ochrony siedlisk i utrzymania populacji około 70 rodzimych gatunków ryb. Opracowano zestaw 80 wskaźników zdrowia jezior dla Basenu Wielkich Jezior, w tym monitorowanie rodzimych gatunków ryb, gatunków egzotycznych, poziomu wody, poziomu fosforu, toksycznych chemikaliów, fitoplanktonu , zooplanktonu , zanieczyszczeń tkanki ryb itp.

Niektórzy autorzy próbowali zdefiniować szerokie definicje zdrowia ekosystemu, takie jak porównywanie jako zdrowego historycznego stanu ekosystemu „przed nadejściem stresu antropogenicznego ”. Trudność polega na tym, że historyczny skład wielu zmienionych przez człowieka ekosystemów jest nieznany lub niepoznawalny. Ponadto zapisy dotyczące skamielin i pyłków wskazują, że gatunki, które zajmują ekosystem, zmieniają się w czasie, więc trudno jest określić jedno zdjęcie w czasie jako optymalne lub „zdrowe”.

Powszechnie przytaczana szeroka definicja mówi, że zdrowy ekosystem ma trzy atrybuty:

  1. wydajność ,
  2. odporność , i
  3. „organizacja” (w tym bioróżnorodność ).

Chociaż obejmuje to istotne właściwości ekosystemu, uogólnienie jest nieuchwytne, ponieważ te właściwości niekoniecznie są współzmienne w naturze. Na przykład niekoniecznie istnieje wyraźny lub spójny związek między produktywnością a bogactwem gatunków. Podobnie związek między odpornością a różnorodnością jest złożony, a stabilność ekosystemu może zależeć od jednego lub kilku gatunków, a nie od ogólnej różnorodności. Niektóre niepożądane ekosystemy są bardzo produktywne.

„Odporność sama w sobie nie jest pożądana. Mogą istnieć bardzo odporne stany ekosystemów, które są bardzo niepożądane z niektórych ludzkich perspektyw, takie jak rafy koralowe zdominowane przez glony ”. Odporność ekologiczna to „zdolność”, która zmienia się w zależności od tego, które właściwości ekosystemu mają być badane oraz w zależności od tego, jakie rodzaje zakłóceń są brane pod uwagę i jak mają być określane ilościowo. Podejścia do jego oceny „są obarczone dużymi niepewnościami i nadal wymagają znacznej ilości badań empirycznych i teoretycznych”.

Inni autorzy poszukiwali liczbowego indeksu zdrowia ekosystemów, który umożliwiłby ilościowe porównania między ekosystemami i wewnątrz ekosystemów na przestrzeni czasu. Jeden z takich systemów wykorzystuje oceny trzech wyżej wymienionych właściwości: Zdrowie = żywotność systemu x organizacja systemu x odporność systemu . Ekolog Glenn Suter twierdzi, że takie wskaźniki wykorzystują „nonsensowne jednostki”, wskaźniki „nie mają znaczenia; nie można ich przewidzieć, więc nie mają zastosowania do większości problemów regulacyjnych; nie mają mocy diagnostycznej; skutki jednego składnika są przyćmione przez reakcje inne składniki, a przyczyna wysokiej lub niskiej wartości indeksu jest nieznana”.

Wskaźniki zdrowia

Mierniki zdrowia są określane przez cele interesariuszy, które wpływają na definicję ekosystemu. Ekosystem to abstrakcja. „Ekosystemów nie można zidentyfikować ani znaleźć w przyrodzie. Zamiast tego muszą zostać wyznaczone przez obserwatora. Można to zrobić na wiele różnych sposobów dla tego samego fragmentu przyrody, w zależności od konkretnych perspektyw zainteresowania”.

Definicja ekosystemu określa dopuszczalny zakres zmienności (warunki odniesienia) i określa zmienne pomiarowe. Te ostatnie są wykorzystywane jako wskaźniki struktury i funkcji ekosystemu i mogą być wykorzystywane jako wskaźniki „zdrowia”.

Wskaźnik jest zmienne, takie jak właściwości chemiczne lub biologiczne, które podczas pomiaru, stosuje się do tendencji wywnioskować w innym (nie obliczonych) zmienną środowiska lub klastra zmiennych niemierzalnych (The indicandum). Na przykład rosnąca śmiertelność kanarków w kopalni węgla jest wskaźnikiem wzrostu poziomu tlenku węgla . Wzrost poziomu chlorofilu-a w jeziorze może sygnalizować eutrofizację .

Oceny ekosystemów wykorzystują dwa rodzaje wskaźników: wskaźniki opisowe i wskaźniki normatywne. „Wskaźniki mogą być używane opisowo do celów naukowych lub normatywnie do celów politycznych”.

Używany opisowo, wysoki poziom chlorofilu-a jest wskaźnikiem eutrofizacji, ale może być również stosowany jako wskaźnik zdrowia ekosystemu. Kiedy jest używany jako wskaźnik normatywny (zdrowia), wskazuje rangę na skali zdrowia, rangę, która może się znacznie różnić w zależności od preferencji społecznych dotyczących tego, co jest pożądane. Wysoki poziom chlorofilu-a w naturalnym sukcesywnym obszarze podmokłym można uznać za zdrowy, podczas gdy obszar podmokły dotknięty przez człowieka o tej samej wartości wskaźnika może zostać uznany za niezdrowy.

Ocena stanu ekosystemu została skrytykowana za przemieszanie dwóch rodzajów wskaźników środowiskowych. Wskaźnik zdrowia jest wskaźnikiem normatywnym, a w połączeniu ze wskaźnikami opisowymi „oznacza, że ​​wartości normatywne mogą być mierzone obiektywnie, co z pewnością nie jest prawdą. W ten sposób czytelnikowi insynuuje się wartości niejawne, czego należy unikać”.

Sam akt doboru wszelkiego rodzaju wskaźników jest obciążony perspektywą obserwatora, a oddzielenie celów od opisów jest zalecane jako krok w kierunku przejrzystości: „Oddzielenie wskaźników opisowych i normatywnych jest niezbędne z punktu widzenia filozofii nauki… Cele a wartości nie da się wywnioskować bezpośrednio z opisów… jest to fakt wielokrotnie podkreślany w literaturze etyki środowiskowej… Dlatego radzimy zawsze doprecyzować definicję wskaźników i proponujemy wyraźne rozróżnienie wskaźników ekologicznych w nauce od wskaźników politycznych stosowanych w procesach decyzyjnych. "

A integracja wielu, być może sprzecznych, normatywnych wskaźników w jedną miarę „zdrowia ekosystemu” jest problematyczna. Wykorzystując 56 wskaźników, „określanie stanu środowiska i ocena stanu ekosystemów morskich w sposób integracyjny jest nadal jednym z największych wyzwań w ekologii, badaniach i zarządzaniu ekosystemami morskimi”

Kolejną kwestią związaną ze wskaźnikami jest ważność. Dobre wskaźniki muszą mieć niezależnie zwalidowaną wysoką wartość predykcyjną , czyli wysoką czułość (wysokie prawdopodobieństwo wskazania istotnej zmiany wskaźnika) i wysoką swoistość (niskie prawdopodobieństwo błędnego wskazania zmiany). Zakwestionowano wiarygodność różnych wskaźników zdrowia, a „jaka kombinacja pomiarów powinna być użyta do oceny ekosystemów, jest przedmiotem bieżącej debaty naukowej”. Większość prób identyfikacji wskaźników ekologicznych była raczej korelacyjna niż wynikała z prospektywnych testów ich wartości prognostycznej, a proces wyboru wielu wskaźników opierał się na słabych dowodach lub brakowało dowodów.

W niektórych przypadkach nie są znane żadne wiarygodne wskaźniki: „Nie znaleźliśmy przykładów bezkręgowców skutecznie wykorzystywanych w programach monitorowania [lasów]. Ich bogactwo i liczebność zapewnia, że ​​odgrywają znaczącą rolę w funkcjonowaniu ekosystemu, ale uniemożliwiają koncentrację na kilku kluczowych gatunkach”. „Przeglądy metod monitorowania opartych na gatunkach ujawniają, że żaden pojedynczy gatunek, ani nawet grupa gatunków, nie odzwierciedla dokładnie całych społeczności. Zrozumienie reakcji pojedynczego gatunku może nie zapewnić wiarygodnych prognoz dotyczących grupy gatunków, nawet jeśli grupa jest składa się z kilku bardzo podobnych gatunków”.

Związek ze zdrowiem człowieka: paradoks zdrowia

Kompromis między zdrowiem ludzkim a „zdrowiem” przyrody został nazwany „paradoksem zdrowia” i wyjaśnia, w jaki sposób wartości ludzkie wpływają na postrzeganie zdrowia ekosystemów.

Zdrowia ludzkiego skorzystał poświęcając się „Zdrowie” dzikich ekosystemów, takich jak demontaż i piętrzenia dzikiej doliny, niszczenia komarów olejowe podmokłych , przekierowanie wody do nawadniania , konwersję pustyni do gruntów rolnych , drewna usuwanie i wytępienia z tygrysami , wieloryby, fretki i wilki .

Wśród ekologów i zarządzających zasobami doszło do ostrej schizmy w związku z pytaniem, czy „przywrócić ludzką dominację w biosferze”, czy ją przyjąć. Te dwie perspektywy zostały scharakteryzowane jako utylitarne i protekcjonistyczne.

Użytkowym zobacz traktuje ludzkie zdrowie i dobre samopoczucie jako kryteria ekosystemu zdrowia. Na przykład niszczenie terenów podmokłych w celu zwalczania komarów malarii „spowodowało poprawę zdrowia ekosystemu”. Pogląd protekcjonistyczny traktuje człowieka jako gatunek inwazyjny: „Jeśli kiedykolwiek istniał gatunek, który zakwalifikował się jako inwazyjny szkodnik, to jest to Homo sapiens ”.

Zwolennicy poglądu utylitarnego argumentują, że „zdrowe ekosystemy charakteryzują się zdolnością do utrzymywania zdrowych populacji ludzkich”, a „zdrowe ekosystemy muszą być ekonomicznie opłacalne”, ponieważ to „niezdrowe” ekosystemy mogą powodować wzrost zanieczyszczenia , zakaźnego choroby , pożary, powodzie, nieurodzaje i upadek rybołówstwa.

Protekcjoniści argumentują, że uprzywilejowanie ludzkiego zdrowia jest konfliktem interesów, ponieważ ludzie zniszczyli ogromną liczbę ekosystemów, aby utrzymać swój dobrostan, a choroby i pasożytnictwo są historycznie normalne w naturze przedindustrialnej. Choroby i pasożyty sprzyjają funkcjonowaniu ekosystemów, stymulując bioróżnorodność i produktywność, a pasożyty mogą stanowić znaczną część biomasy ekosystemu.

Sam wybór słowa „zdrowie” w odniesieniu do ekologii został zakwestionowany jako pozbawiony neutralności w artykule BioScience dotyczącym odpowiedzialnego używania języka naukowego: „Niektórzy ekolodzy obawiają się, że te terminy mogą poprzeć ludzką dominację nad planetą… i mogą zaostrzyć zmiany podstawa poznawcza, dzięki której ludzie przyzwyczajają się do nowych i często zdegradowanych ekosystemów, a tym samym zapominają o naturze przeszłości”.

Krytyka koncepcji i proponowane alternatywy

Krytyka zdrowia ekosystemu w dużej mierze dotyczy niepowodzenia zwolenników wyraźnego odróżnienia wymiaru normatywnego (preferencje polityczne) od wymiaru opisowego (informacje naukowe) i obejmuje następujące elementy:

  • Zdrowie ekosystemu jest w oku patrzącego. Jest to raczej ocena ekonomiczna, polityczna lub etyczna niż naukowa miara jakości środowiska. Oceny zdrowotne są kształtowane przez cele i preferencje interesariuszy środowiskowych. „U podstaw debaty na temat użyteczności zdrowia ekosystemu leży walka o to, które preferencje społeczne będą miały pierwszeństwo”.
  • Zdrowie to metafora, a nie właściwość ekosystemu. Zdrowie to abstrakcja. Oznacza to „dobry”, optymalny stan, ale w naturze ekosystemy są ciągle zmieniającymi się, przejściowymi zbiorowiskami, bez żadnego możliwego do zidentyfikowania optimum.
  • Wykorzystanie zdrowia i dobrostanu ludzkiego jako kryterium zdrowia ekosystemu wprowadza arogancję i konflikt interesów do oceny środowiskowej, ponieważ wzrost populacji ludzkiej spowodował wiele szkód w środowisku .
  • Zdrowie ekosystemu maskuje się jako cel operacyjny, ponieważ menedżerowie środowiska „mogą być niechętni do jasnego definiowania swoich celów”.
  • To niejasna koncepcja. „Obecnie istnieje wiele, często sprzecznych, definicji zdrowia ekosystemu”, które „są otwarte na tak wiele nadużyć i nadużyć, że stanowią zagrożenie dla środowiska”.
  • „Na ogół nie ma jasnych definicji tego, co zwolennicy tego pojęcia rozumieją przez »ekosystem«”.
  • Opinia publiczna może zostać zwiedziona terminem „zdrowie ekosystemu”, który może zakamuflować konsekwencje celu politycznego i zostać wykorzystany do pejoratywnego oceniania wyborów politycznych. „Najbardziej rozpowszechnionym nadużywaniem zdrowia ekosystemu i podobnych pojęć normatywnych jest wprowadzanie osobistych wartości pod przykrywką „naukowej” bezstronności”.

Zaproponowano alternatywy dla terminu zdrowie ekosystemu, w tym bardziej neutralny język, taki jak stan ekosystemu, prognoza ekosystemu i zrównoważenie ekosystemu. Inną alternatywą dla użycia metafory zdrowia jest „dokładne i jasne wyrażenie polityki publicznej i celu zarządzania”, wykorzystanie deskryptorów siedlisk i rzeczywistych właściwości ekosystemów. Przykład oświadczenia politycznego brzmi: „Utrzymanie żywotnych naturalnych populacji dzikiej przyrody i funkcji ekologicznych zawsze ma pierwszeństwo przed jakimkolwiek wykorzystaniem dzikiej przyrody przez człowieka”. Przykładem celu jest „Utrzymanie żywotnych populacji wszystkich rodzimych gatunków in situ”. Przykładem celu zarządzania jest „Utrzymanie samowystarczalnych populacji siei jeziorowej w zakresie liczebności obserwowanym w latach 1990-99”.

Kurt Jax zaprezentował format oceny ekosystemu, który unika narzucania z góry przyjętego pojęcia normalności, unika mieszania normatywnych i opisowych, a także zwraca dużą uwagę na definicję ekosystemu. (1) Cele społeczne dla ekosystemu są negocjowane przez interesariuszy, (2) funkcjonujący ekosystem jest definiowany z naciskiem na zjawiska istotne dla celów interesariuszy, (3) ustalane są warunki odniesienia i dopuszczalna zmienność systemu, (4) zmienne pomiarowe są wybierane do wykorzystania jako wskaźniki i (5) ustala się skalę czasową i przestrzenną oceny.

Terminy pokrewne

Zdrowie ekologiczne jest używane jako termin medyczny w odniesieniu do ludzkiej alergii i wrażliwości na wiele substancji chemicznych oraz jako termin zdrowia publicznego dla programów modyfikujących zagrożenia dla zdrowia (cukrzyca, otyłość, palenie, itp.). Samo zdrowie ludzkie, w najszerszym tego słowa znaczeniu, ma podstawy ekologiczne. Jest to również termin urbanistyczny w odniesieniu do „zielonych” miast (kompostowanie, recykling) i jest używany luźno w odniesieniu do różnych kwestii środowiskowych, a także jako stan terenów zaburzonych przez człowieka. Integralność ekosystemu oznacza stan ekosystemu wystawionego na minimalny wpływ człowieka. Ekozdrowie to związek zdrowia ludzkiego ze środowiskiem, w tym skutki zmian klimatycznych, wojen, produkcji żywności, urbanizacji oraz struktury i funkcji ekosystemu. Zarządzanie ekosystemem i zarządzanie oparte na ekosystemie odnoszą się do zrównoważonego zarządzania ekosystemami iw niektórych przypadkach mogą używać terminów zdrowie ekosystemu lub integralność ekosystemu jako cel. Praktyka zarządzania zasobami naturalnymi ewoluowała wraz ze zmieniającymi się priorytetami społecznymi, aw konsekwencji ewoluowała również robocza definicja zdrowia ekosystemu wraz z ogólnymi celami zarządzania.

Bibliografia