Разница между экологическим и экологичным мышлением
Говоря об экомышлении, что мы имеем ввиду? Экологическое мышление или экологичное мышление? Или это одно и то же?
В русском языке слова «экологический» и «экологичный» относятся к паронимам, то есть они схожи по написанию и звучанию, но различны по смыслу.
Большой толковый словарь даёт следующие определения:
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ
- Соотносящийся по значению с существительным экология — наукой, занимающейся сферой понятий и явлений, связанных с окружающей средой, связанный с ним.
- Свойственный экологии — совокупности понятий и явлений, связанных с окружающей средой, характерный для нее.
- Примеры: экологический стандарт, экологическая чистота, экологический материал.
ЭКОЛОГИЧНЫЙ
- Не оказывающий вредного влияния на природу, живую среду.
- Соответствующий нормам экологии, безвредный.
- Примеры: экологичный транспорт, экологичный дом.
Учитывая разницу в смыслах этих слов, а также основываясь на собственном понимании этих концепций, я предлагаю следующие определения:
Экологическое мышление – мышление об окружающей среде. Позволяет понимать связность, цикличность и целостность природы, взаимодействие экосистем и эволюционные процессы. Объектом этого типа мышления является окружающая среда.
Экологичное мышление – мышление безвредным способом. Позволяет понимать структуру своего мышления, организовывать свою деятельность так, чтобы быть позитивным, эмоционально устойчивым и не наносить вреда другим системам в процессе взаимодействия с ними. Объектом этого типа мышления является внутренняя структура и способ мышления, следствием которого становится экологичное взаимодействие с окружающим миром во всех его проявлениях.
С моей точки зрения, экологичное мышление первично по отношению к экологическому мышлению (то есть мышлению об экологии). Я исхожу из того, что сначала – «как мы мыслим», а уже потом «что мы мыслим».
Можно иметь экологическое мышление, быть профессиональным экологом, понимать системность мира, разбираться в природных циклах, реализовывать экологические проекты, но не иметь экологичного мышления, и в результате реализовывать экологические проекты не экологичным способом.
С другой стороны, можно иметь экологичное мышление, но не иметь экологического мышления: не разбираться в том, как устроена природа с точки зрения экологии как науки, но чувствовать своё природное начало, любить и бережно относиться к себе и всему окружающему.
Я уверен, что в современном стремительно усложняющемся мире, в котором мы (человечество) ежедневно уничтожаем окружающие нас экосистемы, мы обязаны иметь оба типа мышления. Экологическое и экологичное мышление – обязательные типы мышления современного думающего человека.
В противном случае мы уничтожим самих себя и планету Земля.
Подписывайтесь на телеграм-канал «Эпистема Сафронова», авторский канал Юрия Сафронова, основателя Школы Устойчивого Мышления.
Всероссийский портал «Экокласс.рф» предлагает разработки всероссийских экологических уроков
Портал «Экокласс.рф», деятельность которого реализуется при поддержке Министерства просвещения РФ, приглашает учителей провести в своих школах экологический урок «Лучший мир для всех», посвященный теме устойчивого развития.
Урок разработан экспертами в данной области и содержит полный комплект бесплатных методических материалов для проведения просветительских экологических уроков. Материалы адаптированы для проведения как в дистанционном формате обучения, так и в классическом варианте проведения в классе.
Урок «Лучший мир для всех» познакомит школьников с понятием устойчивого азвития и глобальными целями по его достижению. Школьники узнают о том, как 17 глобальных целей устойчивого развития помогут сделать наш мир лучше для всех его жителей, как связаны цели с решением экологических проблем, какие простые повседневные действия помогают заботиться о природе и окружающих людях, как достичь целей устойчивого развития школой.
Дополнительная информация: 8-915-059-81-91, [email protected] (Лукинчикова Анна, координатор проекта Экокласс.рф).
Экокласс.рф – это интернет-площадка, которая открывает бесплатный доступ к комплексу образовательных материалов в области экологического просвещения школьников: 41 экологический урок для проведения в дистанционном и классическом формате в классе. Любой учитель может пройти регистрацию на портале «Экокласс» и скачать материалы понравившегося урока, чтобы провести его в классе, а после этого там же, на портале, сдать отчет и получить диплом.
На портале доступны экологические уроки по следующим темам: водо- и энергосбережение, обращение с отходами, экологичный образ жизни, изменение климата, сохранение лесных ресурсов, мобильные технологии для экологии. При разработке уроков учтены современные тенденции в области устойчивого развития, актуальные факты и результаты последних исследований в этой области.
Специальной подготовки для проведения урока не требуется.
Стандартный пакет материалов урока содержит все необходимое для проведения занятия в классе: методический гид по проведению урока, анимированную презентацию, раздаточный материал (набор для проведения игры, плакат, книжки-памятки и т. д.). Учитель может завести на портал своих учеников, и тогда школьники получат доступ к специальным онлайн-урокам с видеоматериалами, игровыми интерактивными заданиями и состязаниями, конкурсами, которые они могут пройти самостоятельно и получить диплом или ценные экологичные призы.
Введение в книгу Тимоти Мортона «Стать экологичным»
Наплевать на экологию? Может, вы и думаете, что вам наплевать, но всё же это не обязательно так. Не читаете книг по экологии? Тогда моя книга для вас.
Вас можно понять: книги по экологии зачастую представляют собой непролазные дебри информации, успевающие устареть, пока книга попадет вам в руки. Они награждают вас подзатыльником, чтобы вам стало стыдно. Хватают за грудки и орут, пытаясь донести до вас неприятные факты.
О ЧЕМ ЭТА КНИГА
Во введении я изложу общий подход, применяемый в книге. В первой главе я обрисую в общих чертах то, как, собственно, ориентироваться в эпохе, в которой живем, то есть в эпохе массового вымирания, вызванного глобальным потеплением. Во второй главе мы перейдем к рассмотрению предмета экологического сознания и экологического мышления, а именно биосферы и пронизывающих ее взаимосвязей. В третьей главе мы взглянем на разные действия, которые могут считаться экологичными. А в четвертой изучим ряд современных стилей экологичности.
По ходу дела я познакомлю вас с собственным стилем философии. Если бы мой стиль был фильмом, а я — его режиссером, то его продюсером стала
бы объектно ориентированная онтология Грэма Хармана (о ней я еще расскажу), а исполнительными продюсерами — философы Иммануил Кант и Мартин Хайдеггер.
Пока же, во введении, я собираюсь показать, почему перед вами не обычная книга по экологии. Причина ее необычности в том, что в ней я всеми силами пытаюсь избежать одного очень привлекательного риторического приема, а именно проповеди, внушающей чувство вины.
Когда вы пишете книгу об экологии, причем даже независимо от того, являетесь вы ученым, рассуждающим об экологических проблемах, или нет, создается впечатление, что в нее надо затолкать кучу фактов. В каком-то смысле это требование жанра, а жанр тут играет роль своего рода горизонта, горизонта ожиданий. Мы ждем того, что почувствуем определенные эмоции от трагедии (Аристотель считал, что это страх и жалость), тогда как комедия должна вызвать у нас улыбку. Опреде-ленный жанр письма можно найти даже в вашем паспорте. И точно так же существует жанр экологической речи — на самом деле даже несколько жанров.
БОЛЬШОЙ ДРУГОЙ СЛЕДИТ ЗА ТОБОЙ
Жанр — это своего рода мир или пространство возможностей. В этом пространстве можно совершать определенные ходы, и, пока вы остаетесь в нем, вы выполняете какие-то действия по правилам жанра.
Например, у вас может быть определенный стиль поведения на вечеринках, и, по всей вероятности, он отличается от стиля присутствия на рабочем совещании. У вас может быть свой метод чтения новостей и наверняка есть определенные способы следить за последними веяниями моды (или, напротив, игнорировать их).
Жанры — скользкие твари. Они имеют отношение к тому, что в некоторых направлениях философии называется Другим, — а когда вы пытаетесь прямо указать на другое, оно (или она, он, они) исчезает. Другой — мое представление о вашем представлении о ее представлении об их представлении о его представлении о моем представлении об их представлении… Если вы когда-нибудь играли в рок-группе, то знаете, насколько это понятие опасно. Если вы пишете музыку, которая заточена под то, что, по-вашему, хотят покупать в музыкальном магазине, скорее всего, вы просто впадете в ступор и окажетесь не в силах ни на что решиться. Причина в том, что царство Другого — это что-то вроде сети предположений, предрассудков и предзаданных понятий.
Конечно, существуют предзаданные понятия, которые всем нам очевидны или, по крайней мере, легко могут стать таковыми. Если вы хотите выяснить, какие равиоли делают во Флоренции, вам будет несложно это узнать. О «режиме флорентийских равиоли» вы можете навести справки, а сегодня можно и просто погуглить. У слова «погуглить» есть по крайней мере одно значение, которое связано с описанной идеей жанра. Когда мы гуглим что-то, мы часто пытаемся посмотреть, что об этом думает «другой». «Гугл» — тоже Другой: запутанная паутина ожиданий, притаившихся на границе поля зрения или по другую сторону всех тех ссылок, на которые у нас нет времени кликнуть. Нам никогда не хватает времени кликнуть на все ссылки (что становится всё более очевидным по мере разрастания «Гугла»). То же самое можно сказать и по-другому: эта мистическая штука, этот Другой является в некотором смысле структурным: — сколько к нему ни подкрадывайся, самого его никогда не застанешь. Его задача, похоже, в том, чтобы исчезать всякий раз, когда смотришь на него в упор, и вместе с тем создавать впечатление, что он окружает вас, когда на него не смотришь, — и порой это жутковато.
КТО ТАКИЕ МЫ?
В книге я очень часто буду говорить «мы». Но в моей сфере (в академических гуманитарных науках) так говорить совсем не модно. Модно, напротив, досконально разъяснять, насколько люди друг от друга отличаются, а если кто-то говорит «мы», значит, все эти существенные различия пропускаются или даже стираются. Кроме того, в экологическую эпоху местоимения стали делом непростым: сколько существ собрано в «мы» и все ли они люди? Я буду использовать местоимение «мы» как человек, который был целиком и полностью сформирован политикой различия, а также искажающей ее политикой идентичности. Я буду использовать «мы» в том числе для того, чтобы подчеркнуть, что существа, ответственные за глобальное потепление, — не какие-то морские коньки, а люди, такие же, как и я. Давно пора выяснить, как говорить о человечестве как виде и в то же время не вести себя так, словно последних десятилетий мысли и политики попросту не было. Мы, конечно, не можем взять и вернуться к простой и безыскусной сущности человека, которая бы скрывалась подо всеми нашими различиями.
Но если мы не выясним, как говорить «мы», за нас это сделает кто-то другой. Как сказал поэт-романтик Уильям Блейк, «я должен создать свою собственную систему, или меня поработит чужая».
ЛИЦОМ К ФАКТАМ
Всем нам известно, что экологическое письмо, особенно то, что служит передаче научных сведений и часто встречается в газетах, а также в книгах с названиями, как у этой, нуждается в куче фактов. Во множестве данных. Если бы вы остановились и задумались о них, вы бы догадались, что подобные данные обычно доставляются в определенном режиме, — но никто о них особо не задумывается. У «режима доставки экологической информации» имеется определенный вкус и стиль, то есть такая доставка осуществляется в определенном пространстве возможностей. Одна из моих задач как гуманитария заключается в том, чтобы попытаться прочувствовать такие пространства возможностей, особенно если (и в том случае, когда) мы не слишком хорошо их осознаем. Пространства возможностей, не слишком для нас очевидные, способны нас так или иначе контролировать, но нам, возможно, контроль такого рода не нужен — или, по крайней мере, нам не помешает разобраться в его координатах.
Достаточно вспомнить о долгой истории сексизма или расизма: эти вещи оказывали самое разное влияние на наше поведение, которое мы можем и не осознавать, и множеству самых разных людей пришлось потратить много времени и сил на то, чтобы выявить стереотипы мышления и поведения, которые закрепляют предрассудки и вместе с тем внушают людям мысль, что всё нормально.
Какие законы притяжения действуют в пространстве возможностей? Где тут верх, а где низ? Что считается верным, а что — неверным? Как далеко можно в нем зайти, прежде чем попадешь в другое пространство? Например, насколько можно исказить режим экологической информации, прежде чем он превратится во что-то другое? Подобные вопросы могут стать надежным способом исследования пространства возможностей, точно так же как суть металла можно выяснить, нагревая его, замораживая, подвергая воздействию импульсов энергии, помещая в магнитное поле и т. д., — вспомним, к примеру, как золотую монету кусали, чтобы проверить на подлинность. То же самое с искусством.
Вы можете выяснить, в чем суть данной пьесы, мысленно представив себе, до какого предела можно ее переиначивать, прежде чем она станет чем-то совершенно другим, сколько безумных костюмов сойдет вам с рук, — к примеру, если поставить «Гамлета» Шекспира на Юпитере с людьми, переодетыми в хомяков, будет ли в такой постановке всё еще угадываться «Гамлет»?
Возможно, мои намерения станут очевидными, если я изложу их так: в данной книге нет фактоидов. Фактоид — это факт, о котором нам что-то известно, то есть мы знаем, что он был определенным образом покрашен и надушен, что он должен выглядеть и крякать как факт. Возможно, он даже правдив, по крайней мере с одной или нескольких точек зрения. Но всё же у него есть одно странное качество. Кажется, что он нам кричит: «Смотри, я факт. Ты меня игнорировать не можешь. Я взял и свалился тебе на голову». Интересно: факт, задуманный так, чтобы выглядеть, словно он с неба свалился. Фактоиды задуманы так, чтобы напоминать то, чем, с нашей точки зрения, должны быть факты: мы полагаем, что последние должны выглядеть так, словно они вообще не были ни задуманы, ни придуманы.
Когда люди используют фактоиды, возникает ощущение, что нами манипулируют мелкие частицы истины, которые отщепились от некоего более величественного, более истинного сооружения, словно крошки от пирога. Рассмотрим, к примеру, следующий фактоид: «есть ген» такой-то черты. Многие думают, что это значит, будто некая часть кода ДНК является причиной того, что у вас имеется такая-то черта. Но если вы изучите эволюционную теорию и генетику, вам станет известен тот факт, что нет никаких «генов» чего бы то ни было. Факт в том, что черты возникают вследствие сложных взаимодействий между экспрессией ДНК и средой, в которой она осуществляется. Если какая-то часть вашей ДНК связана с определенной разновидностью рака, отсюда еще не следует, что у вас будет этот рак. Но мы снова и снова твердим один и тот же фактоид: «есть ген такого-то и такого-то рака».
КАК МЫ ГОВОРИМ ОБ ЭКОЛОГИИ С САМИМИ СОБОЙ?
Похоже, зачастую режим доставки экологической информации состоит в том, что можно назвать информационным навалом.
На наши головы сваливается по крайней мере один, а часто целый ворох фактоидов. И подобный навал что-то такое авторитетно заявляет, то есть кажется, что сам режим доставки говорит: «Не ставь это под вопрос» — или даже «Если поставишь это под вопрос, будет худо». В частности, «информационный режим глобального потепления» заваливает нас огромными ворохами фактов. Но почему? Тот же вопрос можно поставить иначе: какие именно ходы мы можем совершить в пространстве возможностей, которое создается информационным режимом глобального потепления? А это, в свою очередь, достаточно сложный способ спросить следующее: какой жанр у информационного режима глобального потепления? Какой способ постановки вопроса лучше? Как мы должны себя чувствовать? Какой способ доставки информации подорвет данный режим? И так далее.
То, что у нас нет готового ответа, если только мы не отрицаем глобальное потепление как таковое, должно заставить нас на время остановиться. У отрицателей нет сомнений: с их точки зрения, этот режим пытается убедить меня в том, во что я верить не хочу.
Мне в глотку заталкивают определенное мнение. Но почему не все мы чувствуем то же самое? Если мы ощущаем себя эдакими экологическими праведниками, мы чураемся других людей, считающих, что их грузят, чтобы заставить что-то чувствовать — возможно, грубую вину, ведущую к грубой вере. Речь идет не о войне мнений, а об истине. Черт возьми, мистер Отрицатель, почему ты не можешь это понять?
Вопреки тому, в чем нас хотели бы убедить фактоиды, ни один факт не может просто взять и свалиться с неба. Факт может появиться только в определенной среде, поскольку в противном случае его просто не увидишь. Рассмотрим фразу, которую вы, если вы выросли на Западе, вряд ли произносите часто: «Духи моих предков недовольны тем, что я пишу эту книгу». В каком мире подобное высказывание имело бы смысл? Что вам нужно знать, чего ожидать? Что в таком мире считалось бы правильным, а что — неправильным? Нам всем нужны некоторые допущения, определяющие, что такое реальность, что считать реальным, существующим, правильным или неправильным.
Размышления о посылках такого рода могут принимать разные формы; одна из таких форм в философии называется онтологией, а другая — эпистемологией. Онтология — это исследование того, как существуют вещи. Эпистемология — исследование того, как мы их познаем.
Мысль о том, что факты имеют смысл только внутри определенных контекстов интерпретации, дополняют вопросы, на которые можно легко ответить, если вы изучаете искусство, музыку или литературу. Вопросы, к примеру, такие: как, с точки зрения этого режима, вы должны прочитывать данную информацию? Как можно понять, что вы приняли ее «правильно»? На ренессансное полотно с перспективой нельзя смотреть сбоку. Надо встать прямо перед точкой схождения перспективы, на определенном расстоянии, и только тогда возникнет иллюзия трехмерного пространства. Картина определенным образом позиционирует вас, стихотворение просит вас, чтобы вы прочли его так-то и так-то, — и точно так же бутылка кока-колы «хочет», чтобы вы держали ее определенным образом, а хомяк, когда берешь его на руки, оказывается, удобно умещается в ладони… Значительная часть так называемой теории идеологии занимается объяснением того, как вас принуждают обращаться определенным образом со стихотворением, живописным полотном, политической речью, понятием.
Режим навала экологической информации предполагает несколько разновидностей онтологии и эпистемологии (а также идеологии), но мы редко задумываемся о том, что они собой представляют. Мы слишком увлечены тем, чтобы накидать информации или окунуться в ее поток. Но в чем причина? Почему мы не желаем остановиться и попытаться выяснить, что
это за режим? Не боимся ли мы того, что можем обнаружить? Чего именно мы боимся? Почему мы заламываем руки и причитаем: «Почему отрицателям это непонятно? Почему соседу всё это не так важно, как мне?» Режим навала экологической информации служит симптомом чего-то намного большего, чем чувства, вызываемые чтением газет.
Один из способов увеличить масштаб и снова поставить все перечисленные вопросы — спросить что-то вроде: «Как мы проживаем экологические данные? Нравятся ли они нам? А если нет, что мы хотим с ними сделать?» Эта книга — «Стать экологичным» — посвящена тому, как проживать экологические знания. Похоже, что знать, в чем дело, недостаточно.
Собственно, «просто знать, в чем дело» никогда не сводится к простому знанию дела, по крайней мере так следует из моих аргументов. «Просто знать, в чем дело» — еще и способ прожить некоторые вещи. А если знаешь, что есть определенный способ проживать вещи, получается, что могут быть и другие способы. Если у вас есть трагедия, можно представить нечто вроде комедии. Если живешь в Нью-Йорке, можно представить, что значит жить не в Нью-Йорке.
Похоже, есть множество способов проживать экологические знания. Представьте себе способ существования хиппи, с которым я немного знаком. Быть хиппи — это совершенно особый образ жизни, особый стиль. Но обязательно ли быть хиппи, чтобы проживать экологическую информацию? Возьмем интернет. До того, как масса людей получила к нему доступ, было два или три способа жить с интернетом. Например, существовали расслабленный, веселый, игривый, экспериментальный, анархический, либертарианский режимы, и считалось, соответственно, что интернет должен внушить нам чувство подвижности или текучести наших идентичностей.
Но потом случилось нечто странное. Интернет появился у намного большего числа людей, и значительная его часть превратилась в репрессивное авторитарное пространство, в котором каждый обязан иметь одно мнение из примерно трех приемлемых, иначе к вам набежит толпа всё про всё знающих юзеров, подобно стае, пикирующей на автозаправку в фильме «Птицы» Альфреда Хичкока. Я не буду углубляться в вопрос о том, почему это произошло, но мысль вы поняли.
В книге «Стать экологичным» мы начинаем тщательнее исследовать то, как мы говорим с самими собой об экологии. Я думаю, что основной модус подобного разговора — заваливание самих себя данными — на самом деле препятствует более аутентичному способу обращения с экологической информацией. Проживать все эти сведения можно и получше, не так, как мы делаем сегодня, вместе с тем даже не зная, что проживаем их прямо сейчас. Мы похожи на людей, зациклившихся на какой-то привычке: мы снова и снова повторяем одно и то же, даже не замечая. Мы словно стоим у раковины и с остервенением моем руки — но без малейшего представления о том, как у нее оказались.
Факты постоянно устаревают, особенно экологические факты, а из числа последних с особенно большой скоростью устаревают факты о глобальном потеплении, которые славятся своей многомерностью: ведь они существуют на разных шкалах времени и в самых разных сценариях. Если мы ежедневно заваливаем самих себя фактами, мы и в самом деле можем быть сбиты с толку и напряжены. Взглянем на ситуацию под другим углом. Представим себе, что мы спим и видим сон. Что это будет за сон, если герои и сценарий меняются, порой даже сильно, однако общее впечатление — итог сновидения, его основная окраска, тональность, точка зрения или что-то в таком духе — остается одним и тем же? Здесь и правда обнаруживается аналогия из мира сновидений: это сны о травме у людей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР).
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПТСР
В сновидениях при ПТСР вы представляете, как заново переживаете свою травму, причем у подобных снов отвратительная привычка возвращаться снова и снова.
Основатель психоанализа Зигмунд Фрейд задался вопросом о том, почему так происходит: — почему мы видим в этих снах вещи, которые причиняют нам вред, почему мы видим их в том режиме сновидения, который в определенном смысле вреден, ведь они расстраивают нас, мы просыпаемся в поту и слезах, не можем отделаться от приснившегося сна и заняться своими привычными делами. Фрейд доказывал, что в подобном процессе должно присутствовать своего рода удовольствие, иначе бы мы ничего такого с собой не делали. Какой-то аспект заваливания самих себя данными о травме в мире сновидений должен быть приятным. И если моя аналогия верна, отсюда следует, что режим наваливания информации в определенном смысле тоже приятен, пусть даже он, как может пока- заться, сбивает с толку и угнетает.
По мнению Фрейда, человек, страдающий ПТСР, в своем сновидении пытается поместить себя в момент, предшествующий травме. Почему? Потому что сама способность предвосхищать нечто порождает чувство безопасности или уверенности.
Упреждающий страх намного менее интенсивен, чем страх, испытываемый вами, когда вы внезапно оказываетесь в самой гуще травмы, — такой страх Фрейд называл испугом. Собственно, травмы по определению представляют собой вещи, в гуще которых вы оказываетесь, то есть вы не можете взглянуть на них сбоку или сзади, и именно поэтому они травматичны. Например, предположим, что вы вдруг попали в автокатастрофу. Если бы вы могли предвидеть, тогда, наверное, можно было б свернуть в сторону.
Сновидения при ПТСР пытаются создать пузырь упреждающего страха (Фрейд называет его тревогой, но в контексте данной книги этот термин может привести к путанице, так что в дальнейшем я его использовать не буду), который образует кордон вокруг первоначальной травмы, вызывающей испуг. Тогда, по аналогии, режим информационного навала — это применяемый нами способ поместить себя в вымышленную точку во времени до того, как случилось глобальное потепление. Мы пытаемся предугадать то, внутрь чего мы уже попали.
СДЕЛАТЬ ЧТО-НИБУДЬ
Данные в их явном содержании требуют, казалось бы, неотложных действий. Они словно вопиют: «Смотри, разве ты не понимаешь? Проснись! Сделай что-нибудь!» Однако скрытое содержание такого режима отправления и получения данных решительно противоречит неотложности: «Нечто наступает, но еще не наступило. Подожди — оглядись, предскажи». Понятно ли вам, в каком смысле такое послание является двусторонним? Одна сторона шокирует своей неотложностью; другая представляет собой противошоковый пузырь. Что это значит? Это значит, что никакое уточнение данных и никакой режим их навала в конечном счете не сработают. Невозможно соотнести сновидение при ПТСР с испугом, который оно пытается превратить во что-то другое. Точно так же режим навала экологической информации (который не относится исключительно к глобальному потеплению) является — причем я должен высказаться как можно резче — прямой противоположностью того, что требуется нам, чтобы понять, где мы находимся и почему, то есть чтобы начать проживать данные.
Прямо сейчас ситуация выглядит так, словно бы мы просто ждали правильных данных, а потом начнем жить по ним. Однако такие данные никогда не поступят, поскольку режим их доставки запрограммирован так, чтобы заблокировать правильную реакцию: — мы попали в гущу ужасных и непонятных травматических событий, таких как глобальное потепление и массовое вымирание, и не особенно понимаем, как их проживать.
Не является ли такой режим ПТСР истинной причиной, по которой кажется столь трудным что-нибудь сделать, сделать хоть что-нибудь? Почти любая конференция по экологии, в которой мне доводилось участвовать, заканчивалась круглым столом, на котором кто-нибудь внезапно спрашивал: «Но что же нам делать?» Словно бы многодневные причитания еще не были формой «дела». Вопрос «Что же нам делать?» выступает симптомом того, что мы попали в пугающую ситуацию — пугающую в специальном фрейдовском смысле актуального переживания травмы. Как и в случае любой травмы, мы не понимали, насколько она пугает, пока не оказались внутри самого опыта.
Мы не хотим знать то качество экологической неотложности, которое характеризуется фразой «это уже происходит». Вопрос, который ставят по завершении круглых столов, желает заглянуть в будущее, предугадать и заранее понять, что делать. Но именно это нам недоступно. Мы ехали не по той дороге, смотрели не в том направлении — вот почему всё случилось. Экологические факты в настоящее время очень часто представляют собой факты, говорящие о непреднамеренных последствиях человеческих действий. Именно так: в большинстве своем мы вообще не представляли, что делаем, по крайней мере на определенном уровне. Точь-в-точь как в нуаре, в котором главный герой выясняет, что всё время работал на враждебное секретное агентство.
Мне, собственно, очень нравятся вопросы вроде «Что же нам делать?». Потому я и отказываюсь давать прямой ответ. То, что спрашивается в подобном вопросе, равно как и сам способ его постановки — всё это имеет отношение к необходимости контролировать все аспекты современного экологического кризиса.
Но мы их контролировать не можем. Ведь в противном случае нам потребовалось бы открутить всё назад ко времени за десять тысяч лет до нашей эры, когда люди еще не успели запустить агрокультурную логистику, которая потом привела к промышленной революции, выбросу углекислого газа, а значит, и к глобальному потеплению вместе с массовым вымиранием.
Однако в определенном смысле всему этому есть вполне благородное объяснение. Не бывает так, чтобы сначала вы думали, а потом действовали. Вы не можете увидеть всё сразу. Вы просто какое-то время копаетесь, а затем получаете определенное представление о происходящем с более или менее точным пониманием предыстории. Предсказание и планирование до странности переоценены, что доказывает нам сегодня нейронаука и что всегда говорила феноменология. Всё дело в том, что мы переоцениваем саму идею свободной воли. Наши религии, основанные на агрокультуре, говорят нам, что у нас есть душа, находящаяся где-то внутри тела, но в то же время за его пределами, и эта душа руководит телом, как возничий, который правит лошадьми (именно так утверждает греческий философ Платон в диалоге «Федр»).
Но идея свободной воли коренится в той самой динамике, которую мы опознали в качестве проблемы. Мы всегда думали, что стоим на вершине мира, вне вещей или за их пределами, что можем посмотреть свысока и решить, что именно делать, и всё продолжалось в таком духе примерно двенадцать тысяч лет.
Возможно, экологические факты требуют, чтобы мы не «знали», что именно нам следует немедленно сделать.
Но здесь присутствует определенный парадокс: хорошо известно, «что делать», — надо существенно ограничить или устранить выбросы углекислого газа. Мы совершенно точно знаем, как следует поступить. Но почему же тогда мы не совершаем эти шаги? Здесь есть несколько отличных способов найти для себя оправдание. Например, можно заявить, что неолиберальный капитализм настолько репрессивен и вездесущ, что только глобальная революция могла бы подорвать структуры, загрязняющие биосферу выбросами углекислоты, а именно большие корпорации. Так что сначала должна произойти такая большая социальная революция, а потом, как только мы начнем относиться друг к другу правильно, мы сможем заняться сокращением выбросов углекислого газа.
Разве в каком-то странном смысле не тот же аргумент был предъявлен Индией на конференции по изменению климата в Копенгагене в 2009 году? Индия утверждала, что не может ограничить выброс углекислого газа, поскольку сначала ей нужно пройти тот же путь «развития», что был у Запада. Как только она станет обществом соответствующего типа, она сможет подумать о том, как наносить поменьше вреда. Даже если предположить, что эта стратегия на самом деле сработает, к тому времени, когда вы получите желаемое, Земля уже успеет расплавиться.
ВЕЩИ И ВЕЩЕ-ДАННЫЕ
«Что же нам делать?» — вопрос мистический: имеется совершенно точное описание требуемых мер, но у нас никогда не будет ощущения, что мы делаем всё абсолютно правильно, даже если попробуем. Вот в чем парадокс: мы знаем, как следует поступить, и вместе с тем не сможем подняться на достаточную высоту над миром, чтобы посмотреть, как именно выглядит ситуация. И это крайне странно, поскольку тут совмещаются два факта: у нас есть точные данные и решения, однако — вместе с тем — в нагрузку идет неспособность увидеть за деревьями лес.
Всё время кажется, что деревьев слишком много.
Кстати, проблема намного «интереснее» (то есть хуже), чем я только что сказал. Дело в том, что всякое действие как таковое всегда будет страдать тем же парадоксом. Например, вы «знаете, что делать», и тем самым предполагается, что индивиды или малые группы должны сократить выброс углекислоты, а не разрушать глобальный капитализм или же избегать тех способов современного производства, которые ведут к загрязнению. Вы никогда не сможете проверить заранее, окажут ли ваши действия желаемый эффект; в частности, вы знаете, что Земля настолько велика, что ваше малое дело не будет иметь никакого особенного значения. В действительности ваш личный выброс углекислоты, скорее всего, статистически вообще не имеет никакого значения. Однако миллиарды таких выбросов как раз и вызывают глобальное потепление. Так гласят ваши данные. Но если не делать вообще ничего — это и будет проблемой, а значит, чувство бессилия или, наоборот, самоуверенности тоже не сработает.
«Что же нам делать?» — вопрос, который желает от чего-то освободиться. Но от чего? Он желает освободиться от бремени тревоги и неопределенности. Однако данные как таковые, не говоря уж о данных о глобальном потеплении, — это именно данные о тревоге и неопределенности. Ведь это статистические данные. У вас никогда не будет возможности доказать, что x определенно вызывает y. Самое большее можно сказать, что x вызывает y с девяностодевятипроцентной вероятностью. Например, закономерности в диффузных камерах Большого адронного коллайдера, ускорителя частиц в Женеве (CERN), служащие доказательством наличия бозона Хиггса, возможно, не доказывают в полной мере существование этой элементарной частицы, но такое «возможно, не» ограничивается мельчайшей долей одной десятой процента спектра вероятности. Если подумать, это намного лучше, чем просто утверждать какие-то вещи, поскольку в таком случае обнаруживаются реальные вещи и вам не нужно подкреплять свое утверждениеугрозой применить силу.
Бозон Хиггса есть не потому, что папа римский заставляет в него верить, а потому, что вероятность его несуществования крайне мала, если полагаться на закономерности, которые физики находят в своих данных. Вот что делают ученые: ищут в данных закономерности. Они смотрят на закономерности — и здесь намного больше, чем можно подумать, сходств с отношением к искусству, но подробнее об этом я скажу позже.
БОЛЕЕ-МЕНЕЕ ИСТИНА
Данные (data) означают просто «то, что дано». Это форма множественного числа супина латинского глагола «dare», то есть «давать»: те аспекты вещей, которые даны нам, когда мы их наблюдаем. Если у нас есть весы, можно собрать данные о весе яблока. Если у нас есть ускоритель частиц, можно собрать данные о протонах в яблоке. На самом деле данные — совсем не то же, что факты, не говоря уже об интерпретациях фактов. Чтобы получить факт, вам нужны две вещи: данные и какая-нибудь их интерпретация. Это может показаться непонятным, поскольку в обычных рассуждениях о науке факты часто мыслятся на крайне старомодный манер.
Факты представляются в качестве своего рода штрих-кодов, которые можно считать с вещи, то есть они якобы самоочевидны. Но научный факт не самоочевиден. И именно поэтому вам нужно провести эксперимент, собрать данные и проинтерпретировать их.
Обратите внимание на то, что ни данные, ни интерпретации не являются настоящими вещами, о которых мы собираем данные и которые интерпретируем. Фактоид — это кусок данных (как правило, довольно небольшой), который был проинтерпретирован так, чтобы выглядеть истинным. Он «более-менее истинный» (truthy), если вспомнить удачное выражение американского комика Стивена Колберта, придумавшего пародийный термин «более-менее истинность» (truthiness). Фактоид похож на истину, или, как говорят сегодня некоторые ученые, он «истино-подобен». Фактоид более-менее истинен, поскольку согласуется с тем, чем, с нашей точки зрения, являются факты. В силу же сциентизма — распространенной веры в то, что наука рассказывает нам о мире точно так же, как это могла бы делать религия, — мы полагаем, что факты абсолютно просты и однозначны: они исходят из самих вещей.
Сциентизм представляет собой поклонение фактоидам. Фактоиды предполагают установку, заключающуюся в том, что вещи сами несут на себе своего рода штрих-код, который сразу указывает, что они собой представляют, безо всякого опосредования со стороны людей, их интерпретирующих. Более истинным нам кажется то, что обходится без посредника и преподносит нам однозначные данные. Однако данные — не факты, по крайней мере пока еще не факты. А экологические данные настолько сложны и относятся к настолько сложным феноменам, что превратить подобные данные в факты непросто, не говоря уже о том, чтобы проживать такие факты, а не просто повторять более-менее истинные фактоиды, выступающие содержанием сновидения ПТСР, которым мы снова и снова себя тешим. В способе работы болееменее истинности уже присутствует возмущенный вопрос: — «Разве вы не видите?!» Однако «видеть» — как раз не то, что мы делаем с этими данными.
В общем, боюсь, что мир науки на самом деле неустойчив и недостоверен. И любая попытка достичь полной достоверности — это попытка жить не в эпоху науки, а в какую-то другую эпоху.
Режим навала данных, даже если мы принимаем реальность глобального потепления, никогда не принесет нам того удовлетворения, которого, как нам кажется, мы желаем. Мы изрыгаем данные и прислушиваемся к ним, словно бы они могли дать удовлетворение, и в этом вся проблема. Мы застряли на первых стадиях проживания травмы — той травмы, которая, не забывайте, всё еще происходит и боль которой совершенно очевидна, если вы только обращаете на нее внимание. Это всё равно что увидеть сон ПТСР непосредственно в момент травмы, словно бы можно было заснуть и увидеть во сне то, что вы предчувствуете приближающийся автомобиль, в тот самый момент, когда вы уже попали в автокатастрофу. Если принять такую формулировку, разве не становится ясно, почему нам ничего не даст тот режим, из-за которого мы, как правило, залипаем в новостных репортажах, на пресс-конференциях, за ужинами и в книгах с названиями, как у этой?
Отрицание таких планетарных синдромов, как глобальное потепление, заставляет нас еще глубже увязать в фактоидах.
Мы тратим кучу времени на беспокойство или спор по поводу фактоидов, которые не имеют никакого отношения к данным и интерпретациям данных. Когда мы переключаемся в такой режим — будучи отрицателями или же споря с ними, — мы просто идем по ложному следу. Более-менее истина — своего рода реакция, какой-то волдырь, возникающий из-за реальной проблемы, то есть реакция на то, что мы живем в современную научную эпоху, которая характеризуется радикальным разрывом между данными и вещами. Ни один режим доступа не может исчерпать все качества и характеристики вещи. Следовательно, вещи открыты, они уклоняются от полного доступа. Вы не можете мысленно схватить всё то, чем является яблоко, поскольку вы забыли его попробовать. Но даже если укусить яблоко, не получится постичь то, что же оно такое, поскольку вы забыли прогрызть его, как червь. То же самое выйдет и тогда, когда вы его прогрызете. Каждый раз перед вами оказывается не яблоко в себе, а данные яблока: у вас есть мысль яблока, вкус яблока, червоточина яблока.
И даже диаграмма всех возможных доступов к яблоку во всем пространстве и времени — если предположить, что такая диаграмма возможна (а это не так), — упустила бы тот тип яблока, что схватывала бы менее полная диаграмма. В обоих случаях будет не яблоко, а лишь диаграмма яблока. Но, разумеется, данные яблока существуют: яблоки зеленые, круглые, сочные, сладкие, хрустящие, в них полно витамина C; они фигурируют в книге Бытия в качестве самого неудачного перекуса в истории человечества; их водружают на головы мальчишкам, чтобы пустить в них стрелу и чтобы было потом о чем рассказывать… Все эти вещи не являются яблоком как таковым. Существует радикальный разрыв между яблоком и тем, как оно является, его данными, так что независимо от того, сколько вы будете изучать яблоко, вы не сможете определить место разрыва, указав на него: это трансцендентальный разрыв.
Трансцендентальный разрыв между вещами и веще-данными становится вполне очевидным, когда мы изучаем то, что я люблю называть гиперобъектами, то есть громадные вещи, которые, так сказать, «распределены» в пространстве и времени, — они занимают многие десятилетия или столетия (и даже тысячелетия), охватывая всю Землю, как, например, глобальное потепление.
На такие вещи вообще никогда нельзя указать прямо. Эти вещи (например, эволюция, биосфера, климат) намекают нам на то, как вообще существуют вещи — какие угодно, если следовать нашему современному взгляду на них. Любые вещи: ложка, тарелка с яичницей, припаркованная машина, футбольное поле или шерстяная шапка. Ни на одну из них невозможно указать прямо. Когда вы чувствуете свою шерстяную шапку, ощущается именно то, что она шерстяная, то есть вы получаете данные шапки, а не настоящую шапку. Когда вы надеваете шапку, вы используете шапку определенным образом, или получаете к ней соответствующий доступ, однако вы всё же не получаете к ней полный доступ. Когда она начинает греть вам голову и вы утром выходите на холодную улицу, шапка на вашей голове в каком-то смысле исчезает, поскольку вы спешите попасть из пункта А в пункт Б, вам тепло и хорошо, так что шапка делает свою работу, и вы можете о ней забыть. Это качество вещей — которые в каком-то смысле исчезают, успешно справляясь со своей функцией в вашем мире, — должно подсказать вам, что они такое на самом деле.
То, чем они выступают на самом деле, решительно отличается от веще-данных. Когда вы смотрите на свою шапку или фотографируете ее, у вас есть зрительное восприятие шапки или ее фотография, но не настоящая шапка.
Фактоид шапки притворяется настоящей шапкой. Однако фактоид шапки — это определенная интерпретация данных шапки, притворяющаяся, что она не интерпретация. Вообще говоря, такая форма истины серьезно устарела — более чем на двести лет. Дэвид Юм, знаменитый шотландский философ середины XVIII века, доказывал, что вы не можете взять и заглянуть под крышку данных, чтобы понять, что представляют собой сами вещи. Его преемник Иммануил Кант к концу XVIII века объяснил причину: дело в радикальном разрыве, о котором я начал говорить, разрыве между вещами и данными. Экологические вещи очень и очень сложны, в них много движущихся частей, они в значительной мере распределены по Земле — и в пространстве, и во времени. Так что заглянуть под экологические веще-данные просто невозможно, а когда мы пытаемся это сделать, мы только еще больше запутываемся.
КАК ВКЛЮЧИТЬ В КАРТИНУ НАШУ СОБСТВЕННУЮ ТОЧКУ ЗРЕНИЯ
Отрицание глобального потепления на самом деле представляет собой смещенное отрицание модерна как такового. Есть что-то такое в нашей современной эпохе, что мы не хотим досконально знать, и именно о нем говорили Юм с Кантом. Данные шатки, данные — это не вещи, и вместе с тем данные — всё, что у нас есть. Порой я спрашиваю себя, не перевоплотился ли Юм в Роджера Уотерса, бас-гитариста и автора песен Pink Floyd. В песне «Breathe», которая вошла в их альбом «Темная сторона луны», они поют то, что мог бы легко написать Юм: «Всё, чего ты касаешься и что ты видишь, / Это всё, чем когда-либо будет твоя жизнь»(2). Вот именно. Вы не можете иметь дело с вещами напрямую, без рук и без глаз — или без служащих им расширением экспериментальных приборов, термометров, лабораторий и идей о том, что представляют собой научные факты. Довольно забавно, что жить в эпоху науки — значит всё больше и больше понимать, что ты плотно упакован в пленку собственного опыта.
«ЕСТЕСТВЕННОЕ» ЗНАЧИТ «ПРИВЫЧНОЕ»
Поэты-романтики, жившие примерно в то же время, что и Юм с Кантом, быстро с этим разобрались. Они поняли, что, когда вы по-настоящему приближаетесь к вещам, они начинают «растворяться». Иными словами, когда вы освобождаетесь от нормализованной системы координат, проступает странность вещей, тот факт, что вы не можете получить к ним прямой доступ. Предположим, вы исследуете поверхность скалы при помощи геологического молотка и лупы. Вы намного ближе к скале, чем тот, кто видит ее на открытке. Тот, кто смотрит на открыточную картинку, совершенно уверен в том, что он видит. Картинки на открытках — это потомки того, что появилось в искусстве до романтизма, а именно живописности. Живописный мир выстраивается так, чтобы выглядеть как картина, то есть словно бы он уже проинтерпретирован и разложен человеком. Легко понять, что есть что: вон там гора, там озеро, на переднем плане, возможно, дерево. Довольно забавно, что классический живописный образ, который я только что описал, — это, в общем-то, образ, любимый всеми, всеми на планете Земля, и, возможно, именно его вездесущность объясняет, почему он часто кажется китчем или банальщиной.
Довольно забавно и то, что в целом именно это видели и люди в саванне миллионы лет назад. Если вы какой-нибудь доисторический человек, очень удобно иметь по соседству водоем, тень (от деревьев), и очень хорошо, если всё окружено защищающими ваше жилище горами, на которых есть, как вам известно, источник, который питает озеро (к примеру). Живописность подогнана под фундаментальный человекоцентричный взгляд на вещи, то есть она антропоцентрична.
Однако вид на гору с близкого расстояния — совсем другое дело. Предположим, вы поэт-романтик или ученый, и вы решили взять и попасть в саму картину, в сам «ландшафт», то есть в картину ландшафта. Тогда живописность исчезнет. Вы у самой скалы, один на один. Она уже не прекрасный фон для ваших — то есть доисторического человека — палеолитических проектов. Она превращается в нечто странное: вы видите всевозможные кристаллы, изгибы и формы, которые не имеют большого отношения к вашему обыденному миру. Возможно, вы заметите ископаемые: — другие формы жизни использовали скалу не так, как вы.
Или, быть может, вы заметите птицу, которая свила в расщелине гнездо. Вы начинаете понимать, что это не просто ваш собственный мир.
Всё это похоже на синдром смены часовых поясов. Когда вы прибываете в далекое место, вас немного (а может, и не немного) бесит, что это место не ваше, пока еще не ваше. На самом деле вы настолько устали и ваши биологические часы настолько сбились, что даже время перестало быть вашим. Время перестает быть удобной нейтральной коробкой, в которой вы просто живете, позабыв о нем, и просто ждете, пока будильник или календарь не напомнят, что и когда делать. Время перестает быть тем, чем оно в действительности не является, а именно человеческой интерпретацией времени. «Интерпретация» не значит всего лишь «ментальное описание». Она означает множество способов доступа к вещи и ее применения. Не забывайте, что ваш способ доступа к яблоку дает вам разные данные о яблоке, но не яблоко в себе. Даже поедание яблока дает вам лишь кусочки яблока, но не всё яблоко в его многомерной славе.
Вспомним о том, как мы обычно говорим об «интерпретациях» музыки. Такие интерпретации не подразумевают просто размышления о музыке — имеется в виду еще и собственно проигрывание музыки, то есть исполнение музыкального произведения. Дирижер Берлинского филармонического оркестра «интерпретирует» ноты, размахивая руками и заставляя музыкантов определенным образом «интерпретировать» строки партитуры. В такой формулировке всё вполне очевидно. Исполнение вещи — это не вещь.
Итак, у вас в руках геологический молоток и ваша специальная камера, и вы столкнулись с тем фактом, что удары молотком и фотографирование вещей — отнюдь не сами эти вещи. Ваш живописный мир был настолько слаженным, что вы забыли о том, что и само представление вещей как чего-то живописного является исполнением таких вещей, как озера, деревья и горы. Вы думали, что видите что-то непосредственно, — скорее всего, вы называете это природой. «Природа» означает в целом то, о чем вы забываете, поскольку оно просто работает.
Например, о «человеческой природе» мы говорим: «Такова моя природа, ничего не могу с ней поделать». «Природа берет свое». И точно так же мы говорим о нечеловеческой «природе»: в этом весь смысл «разговоров о погоде», которые можно вести с незнакомцем на автобусной остановке. Вы способны найти общее основание в том, что кажется нейтральным, что просто работает, а потому создает фон для вашего общения. Однако глобальное потепление лишает нас этого предположительного нейтралитета, подобно слишком ретивым рабочим сцены, которые убирают бутафорию, когда пьеса еще не закончилась.
Так что ваш научный взгляд на вещи — с молотком и камерой — не означает, будто бы вы «видите» природу: вы всё еще интерпретируете ее человеческими инструментами и человеческим прикосновением. Мышление в экологических категориях означает, что надо избавиться от подобного представления о природе; — отказ от него кажется невероятным, но только потому, что мы слишком привыкли к определенным способам получения доступа, исполнения и той или иной «интерпретации» таких вещей, как озера, деревья, коровы, снег, солнечный свет или пшеница.
Поэты-романтики догадались, что, когда вы «занимаетесь наукой», как я только что описал, когда вы открываетесь всевозможным данным, а не просто клише, вы должны проникнуться «опытом». В итоге вы пишете стихотворения об опыте встречи со скалой, о том, насколько это на самом деле странно. Вы можете даже зайти чуть дальше и написать о написании стихотворения о встрече со скалой. Собственно, вполне научный подход. Именно так работает проживание данных. Вы понимаете, что включены в интерпретацию, из-за чего ваше искусство становится рефлексивным, то есть начинает говорить о самом себе. Так что весь этот тяжеловесный бизнес — весь навал информации — служит не чем иным, как способом не проживать научные данные. Он для нас и есть способ не замечать странности жизни в эпоху науки. Такова наша реакция на кучу информации, которая сваливается на нас, на вещи, которые мы проектируем и создаем, на нашу оторванность от природы или экологии, которую мы чувствуем, а также на панику и беспомощность, которые мы испытываем, когда задумываемся о таких вещах, как глобальное потепление.
Вы не можете переключиться в рефлексивный режим, если начинаете с ментальности, полагающей, что экологическая информация связана с вываливанием на людей кучи фактоидов.
Значительная часть экологических работ, которые часто называют энвайронменталистскими, выполнена, грубо говоря, в том же формате, что и режим навала информации. Они построены так, чтобы быть более-менее истинными, чтобы соотнести вас с некоей живописной Природой, — в дальнейшем я буду писать это слово с большой буквы, чтобы вы не забывали, что имеются в виду не настоящие деревья и кролики, а понятие, то есть определенная интерпретация. Довольно забавно то, что заковыристое, странное и часто именно постмодернистское искусство подходит для жизни в эпоху науки намного больше, чем сентиментальные «очевидные» картинки величественных тигров и львов или роскошных джунглей, как в каком-нибудь глянцевом календаре. Проживать экологические факты сложно: возможно, они требуют от нас именно того, чтобы мы не «знали» сразу, что именно следует делать.
Сформулируем это строже. Возможно, они требуют того, чтобы мы и не должны были сразу знать, что делать. Прибавьте сюда факт антропоцентризма: — в течение довольно длительного времени мы проектировали, интерпретировали и исполняли вещи так, чтобы люди оставались на вершине или в центре всех сфер бытия (физического, философского и социального). Экологические факты говорят о непреднамеренных последствиях антропоцентризма. А поскольку они говорят о нас, о том, как мы существуем, что делаем и как себя ведем, на них сложно посмотреть с расстояния: составить точку зрения о самих себе, поставить под вопрос нашу собственную практику и способ смотреть на вещ — это одна из самых сложных вещей; а еще с такими вещами всегда сложно смириться: таковы уж они.
Если вы твердо верите в реальность последствий выброса углекислого газа, причиной которого стало человечество, не будьте слишком строги к отрицателям глобального потепления. У вас с ними больше общего, чем может показаться. Пытаться задавить их фактами, представленными в виде фактоидов, — именно тот режим, в котором они и так уже находятся, а именно режим уклонения от странности нашей современной научной эпохи.
Вы боретесь с огнем другим огнем — или даже заливаете холодную воду холодной водой, поскольку фактоидная речь пытается залить холодной водой огонь современного знания, прожигающий множество наших предпосылок и достоверностей. Что же тогда представляет собой экологическая реальность? Я буду разбирать данный вопрос во второй главе, где мы рассмотрим основной экологический факт, а именно — взаимосвязанность форм жизни. Этот вроде бы совершенно очевидный факт гораздо страннее, чем можно подумать.
ПОЧЕМУ МЕНЯ ЭТО ДОЛЖНО
ВОЛНОВАТЬ?В разных культурах разные способы быть студентом. За многие годы я выяснил это, путешествуя по США, где я работал в четырех разных регионах (на Востоке, в Центре, на Западе и на Юге). А когда я веду семинары в Европе и других странах, то тоже замечаю существенные отличия. Студенты в Париже заметно отличаются от тайваньских студентов, которые в свою очередь разительно отличаются от студентов из Северной Калифорнии. Например, сложность преподавания в прекрасном высокогорном городе Боулдер (Колорадо) состояла в том, что студентов надо было убедить, что изученное нами стихотворение — это самая психоделическая вещь, которую им вообще доведется встретить в жизни, поскольку их основные занятия за пределами школы заключались в употреблении марихуаны и сноубординге.
Но поскольку подобный трюк уже удавалось проделать с предыдущим стихотворением, надо было продолжать повышать ставки.
Сначала Калифорния просто шокировала меня. Обычно в воздухе чувствовалась определенная нервозность, замаскированная наигранным и преувеличенным безразличием. Казалось, что студенты держат в руках невидимые телевизионные пульты и говорят про себя: «Ну давай, развлекай нас, или мы переключим канал». Преподавание включает в себя работу с разными типами эмоциональной энергии, но в основе это три разновидности, и вы должны переходить от одной к другой. Это клубника, шоколад и ваниль, известные также как страсть, агрессия и невежество, что соответствует общей буддистской типологии эмоций. (Есть всевозможные разновидности, точно так же как может быть клубника с ванильным привкусом или шоколад с тянучкой и т. д.)
Сперва вам хочется понравиться студентам, а еще хочется, чтобы вам нравилось ваше поприще, поэтому вы работаете со страстью. Потом вы позволяете себе немного разлюбить преподавание и начинаете работать с агрессией, то есть учитесь позволять студентам немного вас ненавидеть.
Вы учитесь работать с энергией козла отпущения, то есть с тем, как группа пытается сбрасывать свой негатив на какого-то человека. Если таким человеком является студент в классе, он становится адвокатом дьявола и пытается на глазах у всех вызвать вас на бой, но вы учитесь отводить удары и перенаправлять их на класс, не вступая в схватку.
Наконец вы начинаете работать с невежеством или безразличием, и с подобной энергией работать труднее всего, поскольку противоположностью любви является не ненависть, а базовое чувство полного безразличия. Задача весьма хитрая, поскольку вы, вероятно, не сможете прорваться к этому чувству, ведь в таком случае потребовалось бы подключиться к энергии агрессии, а ваши студенты не хотят двигаться в эту сторону; или можно попытаться дискутировать с ними, но тогда вы почувствуете уязвимость, а студенты, скорее всего, проигнорируют ваши попытки, и тут уж не избежать фрустрации.
Именно в подобную ловушку я однажды угодил, читая лекцию. Я рассказывал что-то о романтическом искусстве, и вдруг я заговорил о фортепьяно, которое было изобретено в конце XVIII века.
И задал примерно такой вопрос: «Кто-нибудь знает что-то об истории фортепьяно?» И вот это случилось. Калифорнийские студенты не уверены в себе, но они не стесняются подать голос (они сидели там со своими невидимыми пультами в руках). Откуда-то справа (да, читатель, я пересказываю травму, от которой остались неизгладимые воспоминания), ближе к задним верхним рядам, я вдруг услышал женский голос: «Почему меня это должно волновать?»
У меня было такое чувство, словно мне дали пощечину.
Поскольку я сам всегда был прилежным учеником, мне и в голову не приходило, что можно плевать на то, что происходит на занятиях. Вопрос могли бы задать и на марсианском, настолько он был поначалу непонятным. Я просто оцепенел. У меня уже давно не возникало такого чувства в аудитории, а к тому моменту я преподавал около пятнадцати лет. И я впал в оцепенение совершенно нового типа. Нельзя сказать, что был совершен выпад в мою сторону. Сначала я вообще не понял, что произошло. Шла всего лишь вторая неделя десятинедельного курса, и само по себе это было дурным знаком.
В тот момент я не нашелся, что сказать в ответ.
Эпизод крутился у меня в голове несколько дней. Я просто не мог понять, как это так. Было ощущение, что я съел что-то такое, что сложно переварить.Но к концу недели я понял нечто важное. Я мог обратиться с той же фразой к самому себе. Почему меня, Тимоти Мортона, должно настолько волновать преподавание каких-то вещей о фортепьяно, что, когда кто-нибудь заявляет: «Почему меня это должно волновать?» — меня это просто убивает. Может, лучше стать чуть-чуть более «спокойным», то есть беспечным? Но если вы примерно такой же маньяк контроля, как и я, тогда беспечность и открытость ощущаются как своего рода легкомысленность… Однажды в Боулдере я увидел замечательную каллиграфическую надпись, сделанную буддистским учителем по имени Озель Тендзин, в коридоре у моей подруги Дианы. Широкими мазками он написал там два слова: «МЕНЬШЕ ПАРЬСЯ». Вот в этом всё дело. Когда мне — а Будда наверняка отнес бы меня к аккуратистам — удается провести медитацию как надо, у меня всегда ощущение, что она проходит не вполне правильно.
Теперь ощущение запоротой медитации я использую как сигнал того, что всё в полном порядке.
В конце концов, упомянутая студентка, как выяснилось, настолько не парилась и в других ситуациях, что у нее сильно снизились оценки. Но я тогда выучил кое-что ценное для себя.
Эта книга о заботе и волнениях, так что мое столкновение со студенткой абсолютно в тему. Как я уже говорил, каждый день на нас сыплются экологические фактоиды, причем экологические проблемы на самом деле неотложны, и, если вы начнете серьезно о них задумываться, у вас может начаться настоящая депрессия, и в итоге вы свернетесь в позе зародыша или просто ощетинитесь, как еж, на всех в отрицании. Поэтому я написал книгу с установкой, которая несколько напоминает принцип «МЕНЬШЕ ПАРЬСЯ», и я надеюсь, что вы тоже будете МЕНЬШЕ ПАРИТЬСЯ. Пожалуйста, не пытайтесь изжить в себе безразличие. Напротив, почему бы не изучить его, что мы и делаем? Может получиться так, что в его туманных царствах обнаружится эластичный шар онемения.
Онемение — это чувство защиты самого себя от шока. Будьте с ним осторожны. И опять же, не пытайтесь содрать резину или проткнуть ее ножницами, чтобы посмотреть, что там внутри. Попробуйте, напротив, изучить его извне. Ясно ведь, что многие объекты точно такие же: например, нет способа залезть в черную дыру, чтобы поизучать ее и пожить внутри нее, не говоря уже о том, чтобы вернуться из нее и рассказать другим о том, что вы там нашли. Вам придется изучать разные явления вокруг черной дыры, вплоть до самого горизонта событий, то есть границы, перейдя которую вы просто не сможете вернуться обратно и поведать свою историю.
ОБЪЕКТНО ОРИЕНТИРОВАННАЯ ОНТОЛОГИЯ
Я сторонник философского взгляда, известного под названием «объектно ориентированная онтология» (ООО), которая утверждает, что любая вещь во многих отношениях напоминает черную дыру: резиновый шар, эмоция, высказывание об эмоции, идея о высказывании, звук высказывания, когда оно произносится компьютером, стеклянный экран компьютера, пляж, на котором был добыт песок, из которого сделали экран, океанские волны, кристаллы соли, киты, медузы и кораллы.
Вам приходится изучать феномены, испускаемые такими вещами, — отсюда философский термин «феноменология», — поскольку к ним самим вы никогда не пробьетесь. Ни один режим доступа в этом смысле не сработает: мышление, рассечение ножницами, поедание, игнорирование, написание стихотворения, переползание (если вы муха), удар ногой (если вы футболист), пожирание (если вы собака), излучение (если вы гамма-луч).
ООО впервые была сформулирована американским философом Грэмом Харманом, который рассуждал о том, как на самом деле устроена философия Мартина Хайдеггера (неважно, что сказал бы об этом сам Хайдеггер). ООО утверждает, что нельзя получить доступ ни к одной вещи в ее целостности(3). Под доступом тут подразумевается любой способ схватывания вещи: касание вещи, размышление о ней, ее лизание, написание с нее картины, ее поедание, построение на ней гнезда, ее распыление на мельчайшие части… Также ООО утверждает, что мысль — не единственный режим доступа, что мысль даже не является высшим режимом доступа, поскольку в действительности нет никакого высшего режима доступа.
Два этих принципа дают нам мир, в котором антропоцентризм невозможен, поскольку мысль долгое время была теснейшим образом связана с человеком и поскольку люди
были, по сути, единственными, кому дозволялось иметь осмысленный доступ к другим вещам. ООО предлагает нам чудесный мир теней и закоулков, мир, в котором вещи никогда не могут быть целиком и полностью просвечены ультрафиолетом мысли, мир, в котором быть барсуком, деловито обнюхивающим то, на что вы, человек, задумчиво взираете, — это столь же законный способ доступа к вещам, что и у вас.
Я думаю, что объектно ориентированная онтология действительно полезна эпохе, в которой мы со временем узнали об экологии намного больше. Полезна, в частности, потому, что она не представляет мышление, и особенно человеческое мышление, особым режимом доступа, который бы действительно постигал, что представляет собой та или иная вещь. ООО пытается избавиться от антропоцентризма, утверждающего, что люди стоят в центре смысла и власти (как и всего остального).
Такой подход может пригодиться в эпоху, когда нам нужно по крайней мере признать значение других форм жизни.
Возможно, наше безразличие — тот факт, что нас не слишком (или не всегда) волнуют всякие экологические штуки (или мы просто не хотим из-за них волноваться), — что-то вроде уникальной формы жизни, существующей в нашей головах и не платящей арендной платы. Не исключено, что мы сможем получить намного больше информации об экологии и экологической политике, искусстве, философии и культуре, если будем изучать эту туманную область, содержащую в себе тефлоновый шар онемения, но не пытаясь его вскрыть. Возможно, у нас уже есть всё, что нужно, чтобы справиться с экологической эпохой. Не исключено, что реальная проблема всегда была в том, что мы постоянно говорим себе, будто нам нужен совершенно новый способ смотреть на вещи, ведь экологическая эпоха — что-то вроде апокалипсиса, с наступлением которого знакомый нам мир выворачивается наизнанку. Но действительно ли экологична эта надежда на новый способ смотреть на вещи — или перед нами просто еще один ретвит монотеизма агрокультурной эпохи, которая, собственно, и довела нас до той стадии, на которой мы сегодня находимся? И если агрокультура отчасти ответственна за глобальное потепление и массовое вымирание (а это так), может быть, лучше не использовать монотеистические координаты или монотеистическую терминологию? Быть может, лучше покончить с проповедями, шеймингом и виной, которые на протяжении всей агрокультурной эпохи были неотъемлемой частью теистического подхода к жизни?
Всё это просто вопросы.
Пожалуйста, не надо из-за них чересчур напрягаться. Когда вы будете читать данную книгу, обращайте внимание на малейшее чувство вины, которое может у вас возникнуть. В конце концов, вина всегда существует на уровне индивидов. Однако индивиды ни в коем смысле не виновны в глобальном потеплении. Это и в самом деле так: вы можете легко найти для себя оправдание, поскольку то обстоятельство, что вы ежедневно заводите двигатель внутреннего сгорания в своем автомобиле, в плане статистики для глобального потепления не имеет никакого значения. Парадокс в том, что, если мы расширим масштаб подобных действий и включим в рассмотрение каждый двигатель автомобиля, когда-либо заведенный с самого момента изобретения двигателя внутреннего сгорания как такового, причиной глобального потепления окажутся именно люди. Конечно, большие корпорации способны оказывать такое воздействие. Однако воздействие их сотрудников является, если говорить в тех же терминах, статистически ничтожным. Через тысячи лет ничто из того, что каким-то образом связано с вами, не будет иметь никакого значения.
Но то, что вы сделали, будет иметь огромные последствия(4). Таков парадокс экологической эпохи. И именно по этому действие, нацеленное на глобальное потепление, должно быть массовым и коллективным.
Но что это такое — глобальное потепление? Правильный ответ: массовое вымирание. Оно станет темой нашей следующей главы.
Экологическое мышление: как жить в гармонии с природой и другими людьми
Экомышление — базовый навык лидеров, предпринимателей и всех людей будущего. Эксперт «ЭКА» Татьяна Честина рассказала, почему экомышление помогает в работе, как экономить ресурсы и сохранять окружающую среду
Об эксперте: Татьяна Честина — председатель правления общественного движения «ЭКА». Движение вовлекает людей в снижение экологического следа и бережное отношение к природе. Развивает экологическое мышление с российскими школами и вузами — помогает внедрять «зеленые» практики и сделать их естественной частью жизни.
Например, общероссийские и международные экоуроки для учителей, родителей и школьников.
Что такое экологическое мышление
Экологическое мышление — это устойчивое понимание ценности и взаимосвязи всех элементов экосистемы Земли, ощущение ответственности за возможные последствия своих действий с точки зрения сохранения природы и жизни на планете.
В докладе «Навыки будущего» экспертов Global Education Futures и WorldSkills Russia экомышление определяют, как способность «понимать связность мира, воспринимать свою деятельность в контексте всей экосистемы, поддерживать эволюционные процессы».
Такой тип мышления неслучайно считают базовым навыком XXI века для современных людей, особенно молодежи. Молодым людям предстоит жить и влиять на планету ближайшие десятилетия, решать, что делать с климатическими изменениями, дефицитом ценных природных ресурсов, энергетическим, мусорным коллапсами и другими проблемами.
Айбек Рахим объясняет, почему решил заниматься улучшением экологии через социальное предпринимательство, и какое есть будущее у Земли
Развивать ли «зеленые» мегаполисы или системы экопоселений? Как сохранить исчезающие виды флоры и фауны? Как предотвратить нашествие новых эпидемий и череду техногенных катастроф? И наконец, как обеспечить выживание человека как вида на планете, когда необратимые перемены идут слишком высокими темпами? Для поиска ответов на эти и массу других вопросов людям необходима хорошая экологическая база и экомышление как метанавык.
Экологическое мышление считали специализацией, но сегодня оно становится обязательным минимумом, предметом массовой и первостепенной необходимости.
Экологическое мышление помогает в разных сферах жизни независимо от возраста, национальности, социального статуса и профессии. На бытовом уровне — это экологичный образ жизни: сокращение отходов, выбор подходящих товаров и услуг, отказ от избыточного потребления, изменение привычек питания, сбережение ценных ресурсов: воды, энергии, древесины. В профессии — понимание последствий принятых решений и ответственность за сохранение или разрушение природных экосистем.
В коммуникации с другими людьми экологическое мышление — часть лидерства и новаторства. Люди с развитым экологическим мышлением активно распространяют его в своем окружении, вовлекают других.
Почему экологическое мышление сейчас важно
Люди в России и мире живут в условиях постоянно растущего экологического кризиса — исчезают леса, меняется климат, ухудшается качество воздуха и водных объектов, развивается мусорная катастрофа.
Все это влияет на человечество: здоровье, качество жизни, благополучие людей и экономику.
Экономика несет огромные потери от последствий изменения климата и роста стихийных бедствий: лесных пожаров, наводнений, засух и гибель урожая. Одновременно растут расходы на здравоохранение — из-за ухудшения окружающей среды люди чаще и сильнее болеют. Становится больше заболеваний с экологическими первопричинами и смертей от аномальной жары или задымления. В 2010 году от задымления природных пожаров и жары в России погибли более 50 тыс. человек.
Люди с развитым экологическим мышлением нужны во всех профессиональных отраслях. Например, в сфере энергетики происходят глобальные сдвиги — эффективность источников возобновляемой энергии догоняет традиционную. Авторы «Атласа новых профессий» прогнозируют рост новых специальностей в экологической сфере. Например, специалист по преодолению экологических катастроф, экоаналитик и экопроповедник.
Компании принимают стратегии экологической ответственности, внедряют критерии ESG (environmental, social and corporate governance) и ЦУР (цели устойчивого развития ООН) в свою работу.
Чтобы развивать эти стратегии, работодателям нужны грамотные управленцы и специалисты с развитым экологическим мышлением. Например, проектируя здания, важно учитывать последствия изменений климата: проседание грунта, нетипичные перепады температур, изменение характера почв или уровня вод. Если их не учитывать, здания разрушатся и могут нанести вред людям.
Исследователи Global Education Futures и WorldSkills Russia считают, что мы переходим к более целостному пониманию земной экосистемы и роли человечества и технологий в эволюции биосферы. Эксперты «зеленого» движения России «ЭКА» видят растущий интерес к экологическим проблемам со стороны общества, бизнеса, государства и запрос на решения этих проблем. Но чтобы их решать, необходимо развивать экологическое мышление на всех уровнях — бытовом, социальном, профессиональном.
Как развивать экологическое мышление
Участвуйте в инициативах и программах, которые поддерживают сохранение окружающей среды. Например, общественное движение «ЭКА» совместно с партнерами создает русскоязычный контент и запускает программы для развития экомышления.
Проходите курсы по «зеленой» и циклической экономике, экосистемным услугам и экологическим темам на открытых платформах Coursera, EdX и других. Например, бесплатный онлайн-курс по основам циклической экономики и онлайн-курс WWF России «Управление для снижения риска бедствий». Начните сортировать мусор и сдавать его в переработку, внедряйте в свою повседневную жизнь привычки для сохранения окружающей среды.
Сортируйте мусор
Раздельный сбор — это сортировка отходов для правильной переработки. Разные типы отходов перерабатывают разными способами, поэтому пластик, бумагу, стекло, батарейки и другое вторсырье разделяют. Раздельный сбор помогает сократить количество отправляемого на свалку мусора, создать комфортную среду для жизни и заботиться о здоровье. Большинство развитых стран сортируют мусор, чтобы сэкономить ресурсы и улучшить экологию.
1. Найдите точки сбора вторсырья в своем городе и регионе. Начните с онлайн-карты Greenpeace recyclemap.
ru. Карта поможет найти контейнеры и пункты приема вторсырья в вашем городе рядом с домом. Если в вашем городе их нет, попробуйте найти акцию движения «РазДельный Сбор» или организуйте раздельный сбор самостоятельно. Например, устройте соседский праздник «Экодвор» с приемом вторсырья, мастер-классами и ярмаркой местных мастеров.
2. Разберитесь в видах отходов, которые будете сдавать. Узнайте, какие виды вторсырья бывают. Прочитайте правила раздельного сбора пунктов на карте Recyclemap, на контейнерах во дворе дома и сайте компании, которая принимает вторсырье в вашем регионе.
Например, петербургская компания «Петро-Васт» не принимает макулатуру в виде термобумаги и влагостойкой бумаги, втулок и упаковок от яиц
Определите, что вам проще всего сортировать.
Начните с простого: бумаги, металла или стекла. Пластиков много — чтобы разобраться с правилами приема каждого, потребуется больше времени и усилий. Выбирайте простые решения: если рядом с домом принимают макулатуру и металл, собирайте именно их, а остальное сдавайте периодически.
Сдавайте опасные отходы: батарейки, ртутные лампы и градусники, чтобы ядовитые вещества не попали в окружающую среду. Опасные отходы часто принимают в торговых центрах и гипермаркетах.
3. Организуйте раздельный сбор у себя дома. Чтобы правильно организовать место для раздельного сбора, проследите, как быстро накапливаются разные виды отходов. Например, если батарейки накапливаются долго, а пункт приема далеко, можно хранить их под кроватью, на балконе или в шкафу.
Необязательно покупать специальные ящики для раздельного сбора. Используйте старые сумки, коробки, большие пакеты. При этом стоит завести отдельный контейнер с плотной крышкой для опасных отходов и хранить подальше от детей и животных.
Раздельный сбор на балконе (Фото: Маша Лоцманова / recyclemag.ru)
4. Подготовьте отходы для переработки. Вторсырье нужно споласкивать, чтобы в доме не появились неприятные запахи и насекомые. Уменьшайте в объеме упаковку: складывать картонные коробки, прессовать алюминиевые, жестяные и пластиковые банки и бутылки, крышки снимать, вставлять стаканчики друг в друга. Так вы сэкономите место в доме и поможете заготовителям вторсырья сэкономить ресурсы на сортировке и перевозке отходов.
Вырабатывайте полезные привычки для сохранения планеты и климата
Внедряйте полезные привычки на бытовом уровне, которые помогут замедлить изменение климата и сохранить окружающую среду. Активисты зеленого движения «ЭКА» сделали чек-листы с советами для разных сфер жизни.
Например, связанные с путешествиями и отдыхом:
- пробуйте виды туризма, снижающие экослед: пешие и велопоходы, альпинизм, сплавы по реке и другие.
- исследуйте свой город и регион. Чем дальше едете, тем выше транспортный след;
- выбирайте наиболее экологичный транспорт. Например, поезд вместо самолета;
- арендуйте и сдавайте жилье через специальные сервисы;
- останавливайтесь в хостелах, а не дорогих отелях, где на каждого клиента расходуют больше ресурсов;
- наслаждайтесь моментом, а не спешите посмотреть как можно больше;
- организуйте экологичные праздники.
Привычки в одежде, которые помогают сохранять окружающую среду
Разберитесь в «зеленой» повестке
Мировая экономика медленно поворачивается в сторону экологической повестки и превращается в эко-номику.
Внимательное отношение к окружающей среде становится важным вопросом для корпораций, а «зеленая» экономика может стать лидирующей отраслью в ближайшие десятилетия. Чтобы разобраться в теме и «зеленой» повестке, следите за тематическими изданиями, новыми исследованиями и книгами.
Статьи
Книги
Журналы, издания и сайты
Экология и право — о защите окружающей среды в деталях с примерами из России.
National Geographic — материалы о мире и экологии.
ТБО — журнал о сборе, утилизации и переработке отходов и законодательном регулировании процесса.
Аналитический ежегодник «Россия в окружающем мире» — ежегодный сборник об экологии России.
Движение «РазДельный Сбор» — движение за развитие системы сбора и переработки отходов в России.
Ecowiki — портал об экологичном образе жизни и экоактивизме в России
Kapoosta.ru — всероссийская карта экологических заведений, мероприятий и организаций.
Больше информации и новостей о том, как «зеленеет» бизнес, право и общество в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.
Экологический рейтинг транспорта в России: от самолета до самоката
По словам эколога, для развития более «зеленого» общественного транспорта в России, у нас есть очевидное преимущество перед другими странами, а именно — оставшаяся с советских времен сеть железных дорог, соединяющая города и достаточно хорошо развитое трамвайное сообщение в мегаполисах.
Так, другим «зеленым» видом общественного транспорта эксперты единодушно признали знакомый всем трамвай, вокруг которого в последние годы разгорелись нешуточные страсти — например, противники этого вида транспорта упирают на то, что он создает пробки и мешает движению автомобилей.
«Безусловно, трамваи надо отделять от общего потока автомобилистов, но не ради автомобилистов. Один трамвай в час перевозит значительно больше, чем одна специально выделенная полоса.
Автомобильная полоса пропускает примерно 1-1,5 тысячи автомобилей в час, в среднем у нас в Москве в автомобиле сидит 1,2 человека. То есть на 5 автомобилей 6 человек. Трамвай за это время провозит 10-12 тысяч. Кроме того трамвай — достаточно гибкий вид транспорта — если большой пассажиропоток, можно прицепить один или два вагона», — считает директор Центра исследований транспортных проблем мегаполисов Высшей школы экономики Константин Трофименко.
Однако эксперт отмечает, что ключевым является и то, каким образом получена электрическая энергия, питающая транспорт. Например, если ее источником стала современная ГЭС, то такой транспорт вполне можно назвать экологичным. Если же ее произвела ТЭЦ, работающая на мазуте, объемы парниковых газов, образовавшиеся при генерации энергии, сведут на нет все технические ноу-хау, примененные для того, чтобы сделать транспортное средство более «зеленым».
Самые «грязные»
Самым неэкологичным общественным видом транспорта эксперты единогласно назвали самолеты.
«Очевидно, что если 200 пассажиров летят на «Боинге», заправленном 100 тоннами керосина, то за 2-3 часа полета, выбросы на летающего человека составляют 2 тонны, а в среднем по России 11 тонн в год на человека. То есть за 5 перелетов один человек выкладывает годовую норму среднестатистического россиянина», — сообщил Чупров.
Самые экзотичные
Список необычных, но тем не менее, экологичных видов транспорта открывают электромобили, которые пока еще редкие гости не только на дорогах России, но и Европы. На сегодняшний день у ряда экспертов вызывает сомнения возможность эксплуатации таких машин в условия российской зимы — аккумуляторы могут быстро разряжаться на морозе. В то же время стоимость топлива для электромобилей, особенно если они заряжаются ночью, будет в разы ниже по сравнению с обычными автомобилями. Однако пока для развития этого вида транспорта в России не хватает государственной воли и инфраструктуры, считает Трофименко.
Другим необычным видом транспорта, попавшим в наш список, стал электровелосипед, плюсы которого, по сравнению со знакомым всем с детства обычным велосипедом, в том, что для того, чтобы проехать от одного конца города до другого нет необходимости щеголять хорошей физподготовкой.
«В Великобритании пересаживаются на электровелосипеды — педали крутить не надо, это прекрасный способ перемещения в мегаполисе. Пока это выглядит чудаковато, но это до поры до времени», — уверен Чупров.
И, конечно же, говоря об экологических видах транспорта, нельзя забывать о велосипеде и самокате, набирающих все больше и больше приверженцев особенно в больших городах.
«Россия не сильно отличается от других стран Запада и Востока, где велосипед уже давно занял свою достойную нишу среди транспорта. В этом смысле Россия довольно отстала, но сейчас начинает активно набирать темпы», — сказал руководитель велодвижения «Русвелос» Петр Дворянкин.
Все еще роскошь?
В то же время личный автомобиль в России пока не собирается сдавать позиций. До сих пор такое средство передвижения скорее роскошь, подчеркивающая статус владельца, чем по-настоящему необходимое транспортное средство, считает Чупров.
Однако эксперты отмечают, что в ближайшие годы автомобили, а также автобусы могут стать более «зелеными» видами транспорта в России.
«С экологической точки зрения использование природного газа примерно в два раза сокращает выбросы и дает примерно двукратную экономию бюджета водителя. Мы считаем, что на долгосрочную перспективу — на 10-20 лет, пока новые виды транспорта, такие как электромобили, еще только прокладывают себе дорогу, для нашей страны крайне актуальным было бы развитие газомоторного топлива, как альтернативы бензину. Сейчас такой период, когда мы должны сфокусировать внимание органов государственной власти, бизнеса и общественности, чтобы найти пути более масштабного внедрения газомоторного топлива в стране», — уверен Книжников.
Препятствием на пути развития газомоторного топлива в России эксперты видят пока что слабое развитие инфраструктуры — малое количество заправочных станций, а самое главное — заводов по производству такого газа.
«Позеленеет» ли транспорт?
По мнению экспертов, сейчас наметилась тенденция к переходу на более «зеленое» топливо и технологии — начиная от развития инфраструктуры для велосипедистов в крупных городах, заканчивая трендом на использование газомоторного топлива, но транспорт у нас будет становиться более экологичным.
«Общественный транспорт в России становится более «зеленым» — начиная от банального обновления парка, любые новые автобусы, которые закупает администрация крупных городов — Москва, Питер, Казань — они по определению более «чистые». Кроме того сейчас принята совместная с ООН и Минтранспорта РФ социальная программа по уменьшению выбросов СО2 в городах. Выбрано два экспериментальных города — Казань и Калининград, где, в том числе, заменяя состав общественного городского транспорта, они стремятся добиться кардинальных улучшений в плане экологии. Дальше этот опыт будет транслироваться на другие города России с хотя бы тысячным населением», — пояснил Трофименко.
Экологичная продукция | Окружающая среда | Устойчивость
Оценки экологичности
Samsung Electronics проводит экологические оценки своих продуктов со стадии разработки, используя собственную систему оценки. Чтобы подтвердить эту оценку, мы используем критерии сертификации Министерства окружающей среды Кореи для экологически безопасных продуктов, сертификата Программы оценки воздействия на окружающую среду электронных приборов США (EPEAT), а также сертификата Ассоциации производителей бытовой техники США (AHAM).
Для анализа воздействия наших продуктов на окружающую среду на протяжении всего их жизненного цикла, включая производство, использование и утилизацию, мы проводим оценку жизненного цикла (LCA) и отражаем ее результаты при разработке продукции. Мы оценили все этапы жизненного цикла продукта — подготовку к производству, производство, распределение, использование и утилизацию — по 12 категориям воздействия на окружающую среду 1), Samsung Electronics проводит экологические оценки своих продуктов со стадии разработки, используя собственную систему оценки. Чтобы подтвердить эту оценку, мы используем критерии сертификации Министерства окружающей среды Кореи для экологически безопасных продуктов, сертификата Программы оценки воздействия на окружающую среду электронных приборов США (EPEAT), а также сертификата Ассоциации производителей бытовой техники США (AHAM). Для анализа воздействия наших продуктов на окружающую среду на протяжении всего их жизненного цикла, включая производство, использование и утилизацию, мы проводим оценку жизненного цикла (LCA) и отражаем ее результаты при разработке продукции.
Мы оценили все этапы жизненного цикла продукта — подготовку к производству, производство, распределение, использование и утилизацию — по 12 категориям воздействия на окружающую среду 1), чтобы проанализировать влияние каждого этапа на глобальное потепление, и на основе полученных результатов взяли на себя новые жесткие обязательства по разработке продуктов с минимальными выбросами парниковых газов.
Примечание: 1) глобальное потепление, закисление, эвтрофикация, истощение озонового слоя, образование фотохимических окислителей, токсичность для человека, экотоксичность пресной воды, экотоксичность морской воды, экотоксичность почвы, потребление первичной энергии, потребление воды, образование отходов
Нажимать на ссылки, чтобы просмотреть сценарии LCA по продуктам.Починить, а не заменить: может ли смартфон быть экологичным | Экология | DW
Вес средних смартфонов не превышает 200 граммов.
Но несмотря на их внешнюю миниатюрность, устройства оказывают значительное влияние на экологию. Один только производственный процесс связан с выпуском от 40 до 80 кг углекислого газа. После нескольких лет службы гаджеты обычно отправляются на свалку. Для Европы и всего мира это большая проблема: каждый год регистрируется новый рекорд по количеству электронного мусора. В 2019 году эта цифра достигла почти 54 млн тонн, а в ближайшие десять лет объем таких отходов увеличится еще на 20 млн тонн. К тому же смартфоны содержат токсичные вещества и драгоценные металлы, которые нужно извлекать из устройств. Стандартной технологии по их извлечению и переработке не существует.
Что такое Fairphone?
Пока ведущие производители смартфонов продолжают выпускать новинки, заставляя скорее отказываться от старых моделей, несколько компаний пытаются отказаться от этой традиции. Разработчики Fairphone из Нидерландов утверждают, что ставят на первое место «людей и экологию». Их последняя модель представляет собой модульную конструкцию с большим сроком службы.
Это означает, что если отдельные компоненты сломаются или устареют, их можно будет заменить. В этом и отличие Fairphone от большинства других смартфонов, которые в случае поломки часто приходится менять полностью. Но насколько эта технология соответствует экостандартам?
В большинстве современных смартфонов сложно заменить отдельные компоненты
В отчете компании за 2017 год сказано, что только 30% материалов, используемых в Fairphone 2, могут быть переработаны. В новой модели Fairphone 3 около половины деталей телефона могут быть переработаны. Сравнить этот показатель с другими фирмами невозможно: данные о возможности переработки компонентов — закрытая информация для популярных производителей.
Fairphone нередко упрекают в отсутствии плана декарбонизации. Директор по инновациям Моника Лемперс заявила DW, что компания находится в процессе его разработки. Но при этом Fairphone может похвастаться сокращением выброса углекислого газа за счет увеличения срока службы смартфонов.
«Мы подсчитали, что если мы установим целевой срок службы в четыре с половиной года, это снизит углеродный след телефона на 30 процентов», — подчеркнула Лемперс.
Ремонт смартфона — это экологично
Еще один важный аспект -пригодность смартфона для ремонта. В рейтинге американской платформы iFixit, которая учит потребителей чинить свои устройства самостоятельно, Fairphone получил 10 из 10 баллов. Для сравнения iPhone 12 досталось только шесть баллов.
Моника Лемперс отметила, что по предварительным результатам Fairphone 3 можно использовать в среднем до пяти лет, что превышает срок службы обычного смартфона почти в два раза. «Это может иметь огромный эффект», — считает Маттиас Хьюскен, управляющий директор iFixit. «Замена телефона не каждые два-три года, а раз в пять или десять лет положительно скажется на экологии», — уверен он.
Слишком стар, чтобы быть инновационным?
Но несмотря на все благие намерения, планы Fairphone кажутся не столь дальновидными.
Fairphone работают на операционной системе Android. Периодически Android обновляет систему для улучшения ее
функциональности, и тогда ее вариант, установленный на смартфонах Fairphones, устаревает. Компания, в свою очередь, снижает частоту обновлений на своих телефонах, но проблема в том, что для работы некоторых приложений необходима последняя версия Android.
Без обновления операционных систем смартфоны быстро устаревают
«Если без последних обновлений вы не сможете безопасно осуществлять свои мобильные банковские операции на смартфоне, вы, скорее всего, замените его, даже если он работает нормально — ведь вам нужен телефон, который, в первую очередь, будет безопасным и современным», — считает Маттиас Хьюскен.
Однако цель Fairphone — не конкурировать с основными производителями смартфонов. «Мы хотим сделать современную промышленность экологически ответственной», — отметили в компании.
Возможен ли вообще эко-френдли телефон?
Fairphone не единственная компания, которая создает экологичные смартфоны.
Немецкая фирма German Shiftphone также использует принцип модульной конструкции при производстве мобильных телефонов. За это они даже получили премию German Sustainability Award в 2021 году. Но насколько реально создать полностью экологичный телефон?
«Я думаю, что достичь нулевого воздействия на окружающую среду будет непросто. Сейчас речь идет о том, чтобы подойти к этому показателю максимально близко», — считает Лофти Белхир, профессор канадского Университета Макмастера и соавтор исследования 2017 года, посвященного количественной оценке углеродного влияния гаджетов.
Экологичный смартфон, отмечает ученый, возможно создать только при условии, что все звенья производственной цепочки будут совпадать. В случае с Fairphone это будет означать что и Google, и компании-производители комплектующих, должны иметь нулевой углеродный след. «Какой благородной ни была бы цель и какими бы современными — средства для ее достижения, успеха в этом случае в одиночку достичь не удастся», — верен Лофти Белхир.
Смотрите также:
Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
Выдающееся событие в мире смартфонов
С 22 по 25 февраля 2016 года в Барселоне проходит Всемирный мобильный конгресс (MWC). Наряду с берлинской IFA это одна из двух крупнейших в Европе выставок, на которых представлены все новинки рынка мобильных устройств. 3800 журналистов зарегистрировались на мероприятии в этом году и готовы работать в любых условиях, лишь бы не пропустить последние тенденции на рынке гаджетов.
Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
Шарообразное что-то
Нет, это не дроид BB-8 из последних «Звездных войн». Это LG Rolling Bot, шарообразная самоходная Wi-Fi камера для удаленного наблюдения за домом или для чего угодно еще, на что хватит вашей фантазии. Кроме того, в это устройство интегрирована функция развлечения домашних питомцев. Кажется, иногда разработчики руководствуются логикой в духе: «Почему бы и нет?»
Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
Смартфон-пловец
Свои новые флагманские модели в Барселоне представил концерн Samsung.
Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge едва ли могут похвастаться революционными нововведениями. Южнокорейская компания сконцентрировалась на усовершенствовании своих предыдущих наработок. Как и предшественник, S7 сможет до получаса плавать в воде без фатальных последствий. Впрочем, такими экспериментами лучше не увлекаться.Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
Заменяемый аккумулятор
Пожалуй, одна из главных бед смартфонов — их аккумуляторы. Каждый хоть раз слышал вопрос от коллег или друзей: «Есть зарядка для … (название модели)?». А когда со временем аккумулятор приказывает долго жить, часто приходится покупать новый телефон. LG обещает, что его новый смартфон G5 положит конец этим мучениям. Батарею этой модели можно извлечь и заменить через нижний торец девайса.
Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
И планшет, и ноутбук
Фирма Huawei показала в Барселоне Matebook — планшет, превращающийся в ноутбук, если «пристегнуть» к нему клавиатуру.
Компактный и легкий, с корпусом толщиной 6,9 мм и весом 640 грамм, он может составить конкуренцию аналогичным устройствам iPad Pro от Apple и Surface Pro от Microsoft. Еще к Matebook можно докупить стилус, объединяющий в себе перо, лазерную указку и пульт управления презентацией.Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
4 в 1
А компания Hewlett-Packard уверяет, что представленный ей на MWC смартфон Elite x3 «способен заменить телефон, планшет, ноутбук и стационарный компьютер». Произойти это должно благодаря двум док-станциям, к которым подключается аппарат на базе Windows 10 Mobile.
Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
Виртуальная реальность…
Не смартфонами едиными… В то время как «умные телефоны» уже завоевали мир, производители и инвесторы уже находятся в поиске устройств завтрашнего дня. Одним из трендов является разработка аксессуаров виртуальной реальности. Как заявил на MWC основатель соцсети Facebook Марк Цукерберг, виртуальная реальность — социальная платформа недалекого будущего.
А Цукерберг в этом разбирается…Выставка MWC в Барселоне: новейшие смартфоны и не только
…и виртуальная жизнь
Очки виртуальной реальности продемонстрировали в Барселоне, к примеру, компании HTC, LG и Sony. К слову, Facebook Марка Цукерберга пару лет назад не пожалел 2 млрд долларов на покупку разработчика шлема виртуальной реальности Oculus. А в Барселоне Цукерберг заявил также, что виртуальная реальность будет использоваться в будущем не для игр, а все больше будет связана с семейной жизнью.
Автор: Дирк Кауфманн, Илья Коваль
Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge едва ли могут похвастаться революционными нововведениями. Южнокорейская компания сконцентрировалась на усовершенствовании своих предыдущих наработок. Как и предшественник, S7 сможет до получаса плавать в воде без фатальных последствий. Впрочем, такими экспериментами лучше не увлекаться.
Компактный и легкий, с корпусом толщиной 6,9 мм и весом 640 грамм, он может составить конкуренцию аналогичным устройствам iPad Pro от Apple и Surface Pro от Microsoft. Еще к Matebook можно докупить стилус, объединяющий в себе перо, лазерную указку и пульт управления презентацией.
А Цукерберг в этом разбирается…В чем разница между экологическим и экологическим консалтингом? — Блог по охране окружающей среды и экологическому консалтингу
Экологический и экологический консалтинг являются тесно связанными дисциплинами. Основное различие между ними заключается в том, что экологическое консультирование является более всеобъемлющей областью, которая включает в себя многие элементы наук о Земле и жизни для понимания различных природных процессов.
Экология, с другой стороны, обычно больше сосредоточена на том, как организмы взаимодействуют друг с другом и с их непосредственным окружением.
Важным отличием экологии от наук об окружающей среде является цель исследований в каждой дисциплине. В отличие от ученых-экологов, экологи, как правило, сосредотачивают свои исследования на очень специфических популяциях живых существ, таких как определенный вид травы или группа рыб. Экологи стремятся понять, как популяции взаимодействуют, воспроизводятся и процветают в экосистеме. Они концентрируются в основном на непосредственных факторах, таких как пищевые предпочтения, хищничество и половой отбор внутри группы.Благодаря тщательному наблюдению и историческим исследованиям они объясняют адаптацию развития и эволюции, влияющую на вид, и их работа особенно важна, когда развитие может угрожать среде обитания вида, особенно если вид редкий или находится под угрозой исчезновения.
Ученые-экологи проводят полевые и лабораторные исследования, чтобы узнать о ряде факторов, влияющих на местность.
Подобно экологам, они детально изучают живые существа и их поведение. Кроме того, они учитывают влияние климата, геологических процессов, изменений температуры и круговорота воды на участки и экосистемы.Сильная образовательная база в области научного метода необходима как в экологии, так и в науке об окружающей среде.
Профессионалы в обеих областях проводят строгие, этичные, тщательно контролируемые исследования и фиксируют свои результаты в подробных отчетах. Когда правительства и отрасли устанавливают новые стандарты, они обычно консультируются с профессионалами, имеющими опыт работы в этих областях, для предоставления экспертных советов. Можно нанять ученых-экологов для анализа уровней загрязнения и других факторов риска вблизи промышленного предприятия.Экологи нужны, чтобы определять благополучие определенных популяций и предлагать способы лучшей защиты исчезающих видов. Объединив информацию, собранную учеными в обеих дисциплинах, власти могут разработать эффективную политику и принять более эффективные решения и правила, чтобы гарантировать, что управление развитием осуществляется чувствительным образом, который защищает нашу окружающую среду.
Экология и наука об окружающей среде: в чем разница?
Когда дело доходит до изучения естественных наук, количество дисциплин поистине огромно.Есть некоторые более широкие дисциплины и другие, которые более специфичны для определенных областей обучения.
Одна из таких областей науки, в которой может быть некоторая неясность, касается экологии и науки об окружающей среде. Между этими двумя областями, безусловно, есть сходство, но есть и некоторые важные различия, на которые следует обратить внимание. Давайте рассмотрим сходства и различия между экологией и наукой об окружающей среде.
Что такое наука об окружающей среде?
Давайте начнем с более широкой картины науки об окружающей среде.Как междисциплинарная академическая область наука об окружающей среде объединяет концепции биологических, физических и химических взаимодействий в окружающей среде.
Несколько конкретных областей науки могут быть отнесены к науке об окружающей среде, в том числе:
- Экология
- Биология
- Физика
- Химия
- Зоология
- Минералогия
- Океанография
- Геология
Наука об окружающей среде принимает во внимание все эти дисциплины и исследует, как каждая из них связана с окружающей средой и друг с другом.
В нем также рассматриваются как естественные, так и искусственные проблемы, с которыми ранее и в настоящее время сталкивались различные среды Земли, а также обсуждения и теории о том, как можно разработать и реализовать решения этих проблем.
Что такое экология?
Как отрасль биологии, экологию можно определить как концентрацию в более широкой области наук об окружающей среде. Экология в первую очередь изучает, как живые организмы взаимодействуют друг с другом и с окружающей их физической средой.
Существует четыре основных уровня экологии. К ним относятся
- Организмы
- Население человек
- Сообщество
- Экосистема
Таким образом, экология представляет собой область с более узкой направленностью по сравнению с широким спектром дисциплин в науке об окружающей среде. В частности, экология стремится понять важные связи между растениями и животными, а также среду обитания, в которой эти организмы встречаются, и то, как они ведут себя в этой среде.
Среду, состоящую как из живых организмов, так и из неживых компонентов, часто называют экосистемой. Есть много факторов, которые составляют экосистему и то, как организмы взаимодействуют с окружающей средой, и изучение экологии внимательно изучает эти факторы.
Например, эколог может изучать что-то простое, например, как бактерии размножаются в аквариуме, и сложные факторы, действующие среди многих животных и растительности в тропическом лесу. Независимо от среды, всегда что-то происходит или меняется, а также причина, вызывающая эти изменения.
Изучение программы экологического образования Университета Святого Лео
Университет Святого Лео предлагает степень бакалавра биологии со специализацией в области экологии. В этой программе учащиеся узнают, как различные виды взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой, образуя сложные естественные сообщества.
Примеры курсов этой программы экологического образования включают:
- Общественная экология
- Эволюция
- Экологическая химия
- Экология водно-болотных угодий
- Восстановление экологии
- Океанография
Курсы, предлагаемые в рамках этой программы, основаны на концепции практического опыта посредством «обучения на практике».
Учебная программа помогает учащимся узнать о различных организмах и окружающей среде, фактически проводя в них время, наблюдая за уникальными взаимодействиями в игре. От занятий, на которых студенты катаются на каноэ по близлежащему озеру Ховита, до пеших прогулок и проведения исследований в заповедниках дикой природы до изучения морской жизни за границей, преподаватели, которые преподают в этой основанной на биологии программе получения степени в области экологии, в полной мере используют каждую возможность сделать окружающую среду основным аспект опыта обучения. Это лишь одна из многих программ на получение степени, предлагаемых Университетом Святого Лео, которые основаны на практическом и экспериментальном обучении, помогая студентам получить реальное представление об области обучения, которую они изучают.
Узнайте больше о биологии со специализацией на странице программы получения степени в области экологии, чтобы узнать, подходит ли вам программа получения степени в области экологии в Университете Святого Лео.
Разница между окружающей средой и экологией
Знание экологии и окружающей среды станет проще, если мы поймем значение экологии и значение окружающей среды. Экология изучает биосферу, тогда как экосистемы создаются взаимосвязями между живыми организмами и физической средой, в которой они обитают, которая может быть водой, землей или воздухом.Экосистемам нужен источник энергии, то есть солнечный свет позволяет им работать.
Что такое экология?
Рейтер использовал слово «экология» в 1865 году, а Эрнст Хакель дал более глубокое объяснение в 1869 году. Экология — это изучение отношений между живыми организмами (растениями, животными, бактериями, людьми) и окружающей средой. Его основными компонентами являются индивидуумы или организмы, виды, популяция, сообщество, экосистема и биосфера. Все компоненты взаимосвязаны и могут быть определены на основе состава и распределения различных ресурсов, таких как тепло, солнечный свет, питательные вещества и вода.
(Изображение будет добавлено в ближайшее время)
Экология делится на две основные ветви: (i) аутэкология и (ii) синэкология.
Аутекология занимается видами или организмами, их адаптациями и взаимодействием с окружающей средой.
Синэкология занимается изучением различных видов, живущих в сообществе, и их отношений с окружающей средой. Примеры водной экологии включают пресноводную, морскую и т. Д. Она далее подразделяется на две ветви: водную и наземную экологию.
Водная экология занимается водными экосистемами, тогда как наземная экология занимается наземными экосистемами. Например, пустыня, лес, луг и так далее. Системная экология, прикладная экология и генетика — современные разделы экологии.
Что такое окружающая среда?
Окружающая среда – это совокупность окружающей среды, в которой мы живем.
Это сочетание физических и биологических компонентов, таких как животные, растения, воздух, вода, солнечный свет; мы можем изучать влияние всех организмов и влияние их образа жизни на окружающую среду.Климатические и погодные изменения происходят из-за различного воздействия на окружающую среду и, следовательно, могут изменять естественные циклы.
В результате, если нарушается здоровая окружающая среда, это может привести к нарушению экологии, так как происходят нарушения в различных экосистемах. Из-за слишком жарких/слишком холодных или влажных условий организмы могут не выжить, и может произойти сокращение популяции, сообщества или вида. Например, когда происходит неконтролируемый дикий лесной пожар, лесной пожар или пожар на пастбищах, многие живые организмы, включая растения, животных и растительность, могут погибнуть, что приведет к потере экосистемы.В конечном итоге это сказывается на экологии. Вот как мы можем изобразить разницу между биологией окружающей среды и экологией.
(Изображение будет добавлено в ближайшее время)
Компоненты окружающей среды
Существуют два основных компонента окружающей среды: биотический и абиотический.
Биотическими компонентами окружающей среды являются все организмы, такие как люди, животные, птицы, рептилии, включая такие микроорганизмы, как вирусы, бактерии, водоросли и т.д.
К абиотическим компонентам окружающей среды относятся земля, река, воздух, почва, горы, облака и физические компоненты, такие как влажность, температура и т. д.
С помощью приведенной ниже таблицы мы познакомим вас с различиями между экологией и наукой об окружающей среде.
Разница между биологией окружающей среды и экологии
Environment | 6 Ecology |
Все более широкие области науки, включающие в себя много элементов науки о жизни и землю. | Он больше ориентирован на то, как организмы взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой; Это особая популяция живых существ. |
Это совокупность условий, окружающих организм. | Изучение взаимодействий между организмами и окружающей средой, в которой они живут. |
Факторы окружающей среды включают температуру, воду, свет, воздух, почву и питательные вещества. | Экология включает изучение различных экосистем и того, как организмы выживают, завися друг от друга. |
Среда может быть как очень большой, так и очень маленькой. | Это широкий спектр, включающий множество небольших экосистем. |
С точки зрения экологии, все абиотические факторы или неживые факторы окружающей среды, окружающие организм, относятся к окружающей среде. | Он охватывает более широкий способ взаимодействия, включая микроскопические наблюдения, а также до глобального масштаба. Он включает в себя то, как на организмы влияет окружающая среда и как, в свою очередь, на нее влияет экология. |
Люди оказывают огромное влияние на многие различные экосистемы, что приводит к воздействию на глобальную окружающую среду. | Различные уровни организации в рамках экологии включают экологию организмов, экологию популяции, экологию сообщества, экологию экосистемы и экологию биосферы. |
Либо это биотические, либо химические компоненты, среда, в которой живут живые организмы, называется окружающей средой. | Изучение того, как живые организмы выживают в своей среде обитания, называется экологией. Эко означает дружественный, без вреда для какой-либо конкретной природы или вещества. |
Факторы окружающей среды включают загрязнение, глобальное потепление, обезлесение и другие более широкие проблемы. | К экологическим факторам относятся размер популяции, распространение организмов, разнообразие, а также конкуренция между ними. |
Направлен на изучение внутренних и внешних факторов, влияющих на окружающую среду. | Он направлен на понимание жизненных процессов, адаптации, распространения и биоразнообразия. |
Различные уровни организмов в экологии
1. Организм
Когда отдельное живое существо способно реагировать на раздражители, расти, воспроизводиться и поддерживать гомеостаз. Например, растение, животное или человек.
2.Популяция
Популяция – это сумма всех особей одного и того же вида, живущих в пределах экологического сообщества.
3. Сообщество
Экология сообщества, также известная как синэкология, включает изучение взаимодействий между видами в сообществах во многих пространственных и временных масштабах.
Он также включает распределение, численность, структуру, демографию и взаимодействие между всеми сосуществующими популяциями.
4. Экосистема
Состоит из большого сообщества живых организмов, включая растения, животных и микробы на определенной территории. Он может быть любого размера, но находиться в определенном месте. Живые и физические компоненты экосистемы связаны между собой циклами питательных веществ и потоками энергии.
Энергетические пирамиды можно нарисовать, чтобы показать взаимозависимость организмов друг от друга и то, как происходит поток энергии в любой экосистеме.Разнообразие пищевых цепей или разнообразие пищевых цепей в экосистеме ведет к ее прочному фундаменту. Загрязнение окружающей среды и вырубка лесов являются серьезными проблемами для поддержания экосистемы.
5.Биосфера
Это один из четырех слоев, окружающих Землю, наряду с другими слоями. Другими слоями являются литосфера (скалистая местность), гидросфера (водоемы) и атмосфера (воздух), и это сумма всех экосистем.
Экосистема
Экосистемой называется структурно-функциональная единица экологии, в которой живые и неживые компоненты окружающей среды находятся в постоянном взаимодействии.Экосистема определяется как цепь взаимодействий, происходящих между живыми организмами и окружающей средой, которая может быть небольшой или огромной. Другими словами, это может быть оазис в пустыне или океан, простирающийся на тысячи миль.
Экосистема отвечает за поддержание стабильности в окружающей среде. Он бывает водным или наземным. Водные существуют в воде, тогда как наземные относятся к наземным экосистемам. Лес, пустыня, пастбища и тундра — это разные наземные экосистемы.Все биотические и абиотические компоненты взаимосвязаны в экосистеме. Экосистема всегда находится в состоянии непрерывной эволюции.
Важные моменты
Экологией обычно называют изучение взаимодействий и других свойств биологических организмов и небиологических объектов в окружающей среде.
И наоборот, окружающая среда называется средой, содержащей живые и неживые объекты, которые сосуществуют.Райтер впервые изобрел термин «экология», а Эрнст Геккель дал определение этому термину.Рамдео Мишра известен как «отец экологии» в Индии.
Окружающая среда организма меняется, когда он перемещается из одного места в другое, тогда как экология не меняется и остается неизменной для организма, куда бы он ни направлялся.
Экология обеспечивает взаимосвязь между элементами, тогда как окружающая среда позволяет элементам существовать.
Часто считается, что окружающая среда и экология — одно и то же.Однако они различаются по функциям, среде обитания и качествам, а также другим важным характеристикам.
Экология и окружающая среда являются основными компонентами, которые наблюдаются в нашем окружении.
И наоборот, окружающая среда называется средой, содержащей живые и неживые объекты, которые сосуществуют.
Экология и окружающая среда являются основными компонентами, которые наблюдаются в нашем окружении.Экологическая среда – обзор
11.1 Введение
Фиторемедиация – это экологическая, щадящая окружающую среду и доступная стратегия изучения возможностей растений по восстановлению и восстановлению загрязнений и вредных загрязнителей (Pilon-Smits, 2005).Технически в процессе фиторемедиации используются растения, способные поглощать/адсорбировать опасные соединения и биотрансформировать, биоаккумулировать или биосеквестрировать их. У этого подхода есть некоторые дополнительные преимущества, такие как смягчение последствий эрозии почвы и контроль растворенных загрязняющих веществ за счет гидравлической деятельности, что в целом представляет собой устойчивую альтернативу загрязнению, вызванному антропогенной деятельностью (Mendez and Maier, 2008; Srivastava, 2016). Быстрый рост населения в мире значительно повлиял на сельскохозяйственные выгоды, производительность и пахотные земли (Abhilash, 2012).
Для удовлетворения постоянно растущих глобальных потребностей в продуктах питания чрезмерное использование пестицидов, инсектицидов и других синтетических химических продуктов (удобрений) в сельском хозяйстве привело к существенному повышению общего уровня загрязнения литосферы и атмосферы. Интенсивное использование таких химических веществ приводит к выбросу токсичных органических/неорганических соединений, а также тяжелых металлов, что негативно влияет на окружающую среду (Cheng, 2016; Larsson, 2014). Фиторемедиация охватывает различные процессы, используемые растениями, такие как фитоэкстракция, фитостабилизация, ризофильтрация, биотрансформация, биосеквестрация, биоаккумуляция, фитодеградация и фитоулетучивание для удаления загрязняющих веществ из почвы.Загрязняющие вещества, выделяемые токсичными химическими веществами, в основном относятся к полихлорированным бифенилам, углеводородам, углеводородам на основе нефти, сложным эфирам фталевой кислоты, полициклическим ароматическим нитроароматическим соединениям, промышленным растворителям, трихлорэтилену и тяжелым металлам.
(Deblonde et al., 2011; Perelo, 2010; Dangi et al., 2018). Некоторые виды растений обладают способностью поглощать и связывать углеродные продукты и использовать их для производства биомассы и ценных первичных и специализированных метаболитов растений (Basu et al., 2018., Шривастава, 2016). Эти процессы в основном зависят от эффективности системы корней и побегов растений для поглощения и усвоения металлов и других ксенобиотиков (Callahan et al., 2006; Karenlampi et al., 2000). Помимо этого, способность растений к селективному поглощению, а также способность к перемещению, биоаккумуляции и биоразложению металлов делают их лучшей альтернативой интенсивным процессам восстановления, выполняемым человеком или машинами (Mello-Farias et al., 2011). Следовательно, использование способности растений улавливать загрязнители, безусловно, может обеспечить экологический баланс, снижение затрат и безопасность человека и окружающей среды.
Некоторые растения, участвующие или изучаемые для фиторемедиации с высокой способностью нейтрализации загрязнения, рассматриваются и обсуждаются в другом месте (Sudhir et al.
, 2014; Eevers et al., 2017, Singh et al., 2017). Очень немногие из них могут накапливать потенциально токсичные соединения в концентрациях, в 50-500 раз превышающих нормальные средние растения. Эти растения относятся к категории гипераккумуляторов, поскольку они могут расти и поддерживаться в сильно загрязненных почвах. Однако, несмотря на такие преимущества, рекультивация на основе растений сталкивается с определенными ограничениями.Более того, замечено, что большинство растений избирательны в отношении пространственно-временных требований, и их способность действовать как фиторемедиатор в определенной степени ограничена. Кроме того, скорость их роста и накопление биомассы обратно пропорциональны, т. е. уменьшаются с повышением концентрации поллютантов в их среде обитания. Поэтому необходимо прибегать к трансгенным подходам для развития и усиления ремедиационного потенциала и одновременного снижения специфичности пространственно-временных потребностей.
Понимание и манипулирование генетическим составом растений оказалось эффективной стратегией для повышения их способности расти в условиях различных абиотических факторов стресса, обеспечения их климатоустойчивости, повышения их питательных свойств и сохранения их жизнеспособности.
в различных пространственно-временных условиях. Благодаря этому преимуществу трансгенные подходы широко используются и поэтому используются для повышения лечебной способности растений. Генная инженерия растений должна стать важным и основным подходом к улучшению гипераккумуляции загрязняющих веществ и их биосеквестрации в растениях.Информация о таких процессах, как поглощение, транслокация и распределение в гипераккумуляторах металлов, дает возможность использовать инструменты молекулярной биологии для разработки устойчивого и экономичного процесса фиторемедиации в гетерологичных растениях или негипераккумуляторах (Chaney et al., 1997; Fulekar et al., 2008). ). Тем не менее, растения, предназначенные для генетических манипуляций с целью повышения восстановительного потенциала, должны соответствовать определенным критериям, таким как высокая биомасса, внутренняя способность к фиторемедиации и способность к генетической трансформации (Eapen and D’Souza, 2005; Mello-Farias and Chaves, 2008).
Метод направленного редактирования генов имеет огромное применение в области наук о растениях, поскольку он может производить вставки и делеции в желаемых генетических участках растения. Однако редактирование генов отличается от традиционных методов манипулирования генами, которые не обязательно включают чужеродную ДНК (Kumar et al., 2016; Gupta and Shukla, 2017). Подход мультигенной инженерии включает перенос нескольких генов в подходящие растения для удаления загрязняющих веществ и может решить проблему смешанного загрязнения загрязненных участков (Arya et al., 2020а; Ласат и др., 2002). Фундаментальные знания о генах растений, кодирующих переносчики ионов металлов и сверхаккумулирующие тельца включения, могут быть полезны для расширения способности растений удалять загрязнители и токсичные загрязнители из почвы (Yang et al., 2005; Mello-Farias and Chaves, 2008). Эти знания можно использовать путем изменения генов или наборов инструментов для молекулярного редактирования генома, таких как мегануклеазы, нуклеазы цинковых пальцев (ZFN), эффекторные нуклеазы, подобные активаторам транскрипции (TALEN), и сгруппированные регулярно расположенные между собой палиндромные повторы-Cas-ассоциированный белок.
(CRISPR-Cas), которые можно использовать для модификации генома растений или регулирования экспрессии генов (Foht, 2016; Voytas and Gao, 2014).Эти методы могут улучшить процессы биоремедиации, такие как удаление и уничтожение загрязняющих веществ, токсичных химических веществ из почвы и разложение химических удобрений и пестицидов (Basu et al., 2018; Hussain et al., 2018). Генетическая модификация модельного растения, такого как Arabidopsis thaliana , может служить проверкой концепции для оценки функции генов и повышения эффективности инструментов редактирования генов (Arya et al., 2020b) с последующим внедрением то же у растений, вовлеченных в процесс фиторемедиации.
Экологическое состояние | Агентство по охране окружающей среды США
«Экологическое состояние» относится к состоянию экологических систем, которое включает их физические, химические и биологические характеристики, а также процессы и взаимодействия, которые их связывают. Понимание экологического состояния имеет решающее значение, потому что люди зависят от здоровых экологических систем в отношении продуктов питания, волокна, древесины, борьбы с наводнениями и многих других благ.
1 Многие американцы также придают большое значение и важные нематериальные выгоды экологическим системам и их разнообразию растений и животных. 2 Агентство по охране окружающей среды, другие федеральные агентства и агентства штатов несут коллективную ответственность за сохранение экологических систем.
«Экологическая система» (экосистема) – это биологическое сообщество, состоящее из всех живых организмов (включая человека) на определенной территории и неживых компонентов, таких как воздух, вода и минеральная почва, с которыми организмы взаимодействуют. Экосистемы не всегда имеют четкие границы.
Например, где заканчивается лес и начинается луг или кончается прибрежная солончак и начинается пресноводное болото? Многие экосистемы определяются на основе преобладающих в них видов (например,например, лесная экосистема) или физические характеристики (например, речная экосистема), с установленными границами в соответствии с набором научных или управленческих правил или протоколов.
Примеры экологических систем 3 включают леса, пастбища, сельскохозяйственные системы, озера, ручьи, водно-болотные угодья, эстуарии и коралловые рифы. Экосистема перерабатывает воду и питательные вещества, формирует почву, производит кислород, которым мы дышим, удаляет углекислый газ и другие парниковые газы из атмосферы и выполняет множество других функций, важных для здоровья людей и планеты.
Миссия Агентства по охране окружающей среды заключается в «защите здоровья человека и окружающей среды». 4 Показатели экологического состояния ROE отвечают на пять основных вопросов о состоянии национальных экологических систем, обеспечивая представление о степени защиты природной среды:
Каждый из этих вопросов относится к определенному элементу парадигмы экологического состояния, изображенного на рис. 1. Экологическое состояние является результатом взаимодействия этих экологических элементов друг с другом и с различными стрессорами.Стрессоры — это факторы, нарушающие экосистему; они могут быть естественными (например, ураганы, наводнения) или антропогенными (например, токсичные химические вещества или интродуцированные инвазивные виды).
В то время как индикаторы, представленные в разделе «Воздух, вода и земля», сосредоточены на тенденциях в отдельных средах, индикаторы, представленные для ответов на пять вопросов об экологическом состоянии, сосредоточены на тенденциях, на которые одновременно влияют загрязняющие вещества или другие факторы стресса в множественных средах.
[1] Ежедневно, Г.С., изд. 1997. Услуги природы: социальная зависимость от природных экосистем. Вашингтон, округ Колумбия: Island Press.
[2] Нортон, Б. 1988. Товар, удобство и мораль: пределы количественной оценки биоразнообразия. В: Уилсон, Э.О., изд. Биоразнообразие. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. п. 521.
[3] Ликенс, Г. 1992. Экосистемный подход: его использование и злоупотребление. Превосходство в экологии, книга 3. Олдендорф/Луэ, Германия: Институт экологии.
Границы | Разработка основы социально-эколого-экологической системы для устранения последствий изменения климата в северной части Тихого океана
Проблемы характеристики изменений в северной части Тихого океана
Долгосрочные наблюдения за физическими и биологическими свойствами, собранные вокруг северной части Тихого океана, в сочетании с численным моделированием явлений, связанных с атмосферой, океаном и экосистемой, улучшили понимание движущих сил изменчивости климата в северной части Тихого океана и последующего воздействия на морские экосистемы.
В этом комплексе исследований были выявлены модели изменчивости климата, связанные с Эль-Ниньо-Южным колебанием (ЭНЮК) в межгодовых масштабах (например, Doney et al., 2012), а также колебаниями Тихоокеанского десятилетия и Северо-Тихоокеанского круговорота (PDO и NPGO соответственно; Mantua et al., 1997; Di Lorenzo et al., 2008) в масштабах от десяти до нескольких десятилетий. Влияние долгосрочных антропогенных изменений климата на Северо-Тихоокеанский бассейн становится все более очевидным (Barange et al., 2016; Holsman et al., 2018). Кроме того, объединенные численные модели и продолжающиеся наблюдения улучшили наше понимание обратных связей и взаимосвязей между тропическими событиями ENSO и моделями PDO и NPGO во внетропической части северной части Тихого океана (Di Lorenzo et al., 2013; Newman et al., 2016), и чувствительность такой динамики к антропогенному изменению климата продолжает вызывать новые вопросы. Желание понять динамику климата и океана в масштабе бассейна, предсказать изменчивость условий океана и последствия этих процессов для морских экосистем и человеческого общества, а также донести научное понимание до лиц, принимающих решения, и общественности мотивировало развитие межгосударственного Севера.
Тихоокеанская организация морских наук (PICES).
Наше понимание основных факторов крупномасштабной изменчивости климата в северной части Тихого океана является достаточно зрелым (вставка 1; Liu and Di Lorenzo, 2018). Однако механизмы, с помощью которых эта изменчивость влияет на морские экосистемы как в региональном масштабе, так и в бассейновом масштабе и на нескольких трофических уровнях, остаются плохо изученными. Кроме того, способы, которыми человеческие общества реагируют на эти колебания экосистемы, могут быть сложными и непоследовательными, в зависимости от различных региональных и национальных мотивов и современных проблем (Ommer et al., 2011). Взаимодействия между социально-экологическими системами (SES; Berkes and Folke, 1998) происходят в различных пространственных и временных масштабах, что усложняет изучение этих систем и управление ими. Перед лицом крупномасштабной глобальной движущей силы, такой как изменение климата, существует цель всего сообщества поддерживать устойчивые и устойчивые экосистемы, что требует более полного понимания воздействия климата на морские экосистемы, которое может служить основой для эффективных стратегий управления морской средой и управление.
Здесь мы обобщаем последние достижения в понимании изменчивости климата в северной части Тихого океана, его воздействия на экосистему и того, как человеческие общества влияют на эти экологические изменения и на них воздействуют. Опираясь на структуру SES, мы рассматриваем концепцию социально-экологических и экологических систем (SEES) и описываем, как подход SEES был реализован в рамках PICES в рамках его флагманской научной программы « ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПОНИМАНИЕ ТЕНДЕНЦИЙ, НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ И РЕАГИРОВАНИЯ МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ СЕВЕРНОЙ ТИХООКЕАНСКОЙ РЕГИОНА» (БУДУЩЕЕ).Чтобы проиллюстрировать, как PICES решает сложные, многоаспектные и многонациональные проблемы в северной части Тихого океана, мы применяем подход SEES к четырем тематическим исследованиям, в которых конкретные климатические факторы привели к возмущениям экосистемы и реакции в человеческих сообществах. Наконец, мы рассматриваем уроки, извлеченные из подхода PICES к пониманию взаимодействия климата, экосистемы и человека, и определяем остающиеся ключевые проблемы.
Целью программы PICES FUTURE является «понимание и прогнозирование реакции морских экосистем северной части Тихого океана как на изменение климата, так и на деятельность человека, а также оценка способности и устойчивости этих экосистем противостоять возмущениям» (PICES, 2016).В частности, основными целями БУДУЩЕГО являются:
(1) Улучшить понимание климатических и антропогенных воздействий и последствий для морских экосистем, сохраняя лидерство на передовых рубежах морской науки;
(2) Разработать мероприятия, включающие интерпретацию, ясность представления, рецензирование, распространение и оценку продукции экосистемы (например, отчеты о состоянии, перспективы, прогнозы).
Для достижения цели (1) PICES наметил ряд исследовательских вопросов (Приложение 1), которые определяют работу групп экспертов (секций, рабочих групп, исследовательских групп и консультативных групп).Для достижения цели (2) PICES выпускает ряд продуктов, направленных на доведение научной информации PICES до разнообразной аудитории, включая научное сообщество, агентства по управлению морскими ресурсами в странах-членах, другие международные морские научные и управленческие организации (например, ICES, RFMO).
), так и широкой публики. Учитывая цели и наследие междисциплинарных исследований северной части Тихого океана, PICES и, в частности, программа FUTURE являются идеальными кандидатами для изучения многих изменений, происходящих в северной части Тихого океана, в рамках подхода SEES.
Социально-эколого-экологическая система северной части Тихого океана (SEES)
Во многом в результате разделения экологических и социальных наук в вопросах управления ресурсами (например, рыболовством) природные и антропогенные системы обычно рассматриваются как два отдельных объекта в морской сфере (Berkes, 2011). В этой концепции природные системы формировали шаблон, в рамках которого действовали человеческие системы (например, Park, 1936), а человеческие системы рассматривались как движущие силы и реципиенты изменений по сравнению с естественной системой.Однако около 20 лет назад эта точка зрения начала меняться (под влиянием проблем, связанных с природными ресурсами, и неспособности предыдущей модели обеспечить долгосрочные, значимые решения, например, Berkes and Folke, 1998) в сторону концепции полностью взаимосвязанной и взаимодействующей социальной системы.
– экологическая система (Perry et al., 2010). Беркес (2011) отмечает, что эта концепция признает социальную (человеческую) и экологическую (биофизическую) подсистемы как две одинаково важные части, которые функционируют как связанная, взаимозависимая и коэволюционная система.Как описано Беркесом (2011, стр. 12), «действия человека влияют на биофизические системы, биофизические факторы влияют на благополучие человека, а люди, в свою очередь, реагируют на эти факторы».
По мере развития концепции социально-экологической системы она вышла за пределы своего первоначального общего источника управления ресурсами (в основном рыболовством). МакГиннис и Остром (2014) описывают, как первоначальный фокус был связан с пользователями ресурсов, которые извлекали единицы из системы ресурсов, и как эти пользователи поддерживали всеобъемлющее управление в контексте связанных экологических систем и более широких социальных, политических и экономических условий.McGinnis and Ostrom (2014) также предлагают расширенную структуру социально-экологической системы, чтобы направлять аналитиков во многих дисциплинах при изучении аналогичных наборов проблем.
Это зависит от решения трех вопросов:
(1) Каков фокусный уровень анализа (например, какая система, какие действующие лица, какой режим управления)?
(2) Какие переменные следует измерять и как можно разработать и внедрить индикаторы для этих переменных?
(3) Как результаты могут быть доведены до сведения различных исследовательских (и управленческих) сообществ?
PICES дополнительно проработал эти три вопроса этой концепции социально-экологических систем для рассмотрения различных связанных морских социальных и экологических изменений в северной части Тихого океана.В частности, PICES четко определила климатическую систему и ее воздействие на физико-химическую среду океана как необходимые для полного понимания текущих изменений, происходящих в северной части Тихого океана, и выразила это как сопряженную социально-эколого-экологическую систему (SEES). .
Внедрение PICES SEES в северной части Тихого океана было разработано для выявления и понимания взаимосвязей между воздействием климата, океаническими процессами, реакцией морских экосистем (на нескольких трофических уровнях и в пространственных масштабах) и человеческой системой (рис.
1).В рамках климатической системы мы стремимся понять режимы изменчивости и изменения климата в масштабе бассейна, а также то, как это климатическое воздействие снижается до прибрежной области и до региональных масштабов, которые имеют отношение к управлению морскими ресурсами. Эти климатические факторы впоследствии воздействуют на физические, химические и биологические процессы в различных пространственных и временных масштабах, что в совокупности может влиять на функционирование и, в конечном счете, на устойчивость морских экосистем. Обусловленное климатом воздействие на экосистему может происходить на всех трофических уровнях и может изменять места обитания, видовые функциональные реакции и структуру популяций и сообществ.На уровне экосистемы эти изменения могут изменить общую устойчивость и сместить ключевые пороговые значения (т. е. критические точки) и контрольные точки экосистемы, которые имеют решающее значение для эффективного управления. Таким образом, человеческие общества, которые в значительной степени зависят от экосистемных услуг, обеспечиваемых океаном, часто испытывают негативное воздействие этих колебаний экосистемы.
Человеческая деятельность (например, рыболовство и аквакультура, судоходство) также создает многочисленные стрессовые факторы для океана и его экосистем (например, вредоносное цветение водорослей, инвазивные виды, шум и загрязнение), тем самым связывая человеческую систему с экологическими аспектами.Наконец, чтобы лучше понять, как меняется и взаимодействует каждое из измерений SEES, требуется адекватный мониторинг и оценка всех его компонентов, а также последующее распространение данных и продуктов.
Рис. 1. Северо-тихоокеанская социально-экологическая-экологическая система (схема БУДУЩЕГО).
В рамках PICES этот подход SEES для северной части Тихого океана достигает трех целей: (a) он обеспечивает дорожную карту для инициирования взаимодействия между экспертными группами PICES и для разработки продуктов для достижения целей БУДУЩЕГО; (b) он выявляет критические пробелы в знаниях, которые PICES может устранить путем создания новых групп экспертов; и (c) это способствует целостному пониманию того, как крупномасштабная изменчивость и изменение климата влияет на океанические и экосистемные процессы, и как человеческие общества могут управлять этими изменениями, смягчать их последствия, извлекать выгоду из них и/или адаптироваться к ним.
Понимание и решения с помощью подхода SEES: тематические исследования
Подход SEES основывается на «установлении взаимных связей между людьми и природой и использовании знаний из естественных и социальных наук» (H. Leslie, личное сообщение; Leslie, 2018). В северной части Тихого океана PICES внедрила структуру SEES для облегчения объединения масштабов между местными сообществами и динамикой масштаба бассейна, а также для лучшего понимания сложной динамики, которая влияет на его прибрежные сообщества (т.д., внутри стран-членов). Чтобы продемонстрировать надежность и полезность этого подхода, мы применили концепцию SEES к четырем «кризисным» исследованиям в северной части Тихого океана.
Пример 1: Чередование видов в западной части Тихого океана
Чередование видов рыб является классическим примером реакции изменения режима экосистемы на изменение климата (Alheit and Bakun, 2010). Такое чередование произошло в западной части северной части Тихого океана после смены климатического режима 1988–1989 гг.
(Zhang et al., 2007; рис. 2).Запасы японской сардины ( Sardinops melanostictus ) находились на историческом максимуме (> 20 миллионов тонн) в середине 1980-х годов и демонстрировали быстрое и непрерывное снижение после 1988 года до уровня <1 миллиона тонн к середине 1990-х годов. Зимой 1982–1983 гг. измененное поле ветра в восточной части северной части Тихого океана вызвало положительные аномалии высоты поверхности моря (+SSHA) в регионе, которые впоследствии распространились на запад в виде волны Россби (Nonaka et al., 2006). +SSHA достиг района расширения Куросио в 1988 г., что привело к повышению зимней температуры поверхности моря (SST) по мере обмеления глубины смешанного слоя (Nishikawa and Yasuda, 2008).Эти изменения физических свойств на участке Куросио, рассаднике личинок и молоди японской сардины, впоследствии сократили и изменили сроки региональной первичной продукции. Сроки весеннего цветения после 1988 г. были на 2 месяца раньше, чем раньше (Nishikawa et al., 2011).
В результате пополнение японской сардины сократилось из-за несоответствия между пиком добычи добычи (февраль) и прибытием личинок и молоди сардины (апрель). К середине 1990-х акции рухнули.
Рис. 2. Пример 1 проекта FUTURE SEES: чередование видов в западной части Тихого океана.
Кошельковые сейнеры и местные общины понесли экономические потери в результате исчезновения запасов японской сардины. Большинство кошельковых сейнеров вложили средства в крупные суда в конце 1980-х годов и не смогли выплатить ссуды за эти суда, когда улов сардин сократился. Местные сообщества также пострадали в экономическом отношении из-за небольшого количества выловленных сардин, используемых в качестве сырья для переработки.Чтобы избежать банкротства, кошельковые сейнеры переключили свой целевой улов на неполовозрелую скумбрию ( Scomber japonicus ), что в конечном итоге привело к чрезмерному вылову этого запаса в 1990-х годах (Макино, 2011). Несмотря на то, что в этот период имелось несколько сильных годовых классов голавля, имел место перелов, который привел к прекращению пополнения нерестовой популяции (3+ лет) и сокращению запасов до низкого уровня.
Для решения этих проблем национальное правительство Японии в 1997 году ввело «общий допустимый вылов», установив верхний предел общего вылова голавля.Кроме того, для защиты сильных годовалых классов правительство и кошельковые сейнеры совместно ввели в 2003 г. «План восстановления ресурсов», который адаптивно контролирует промысловое давление на неполовозрелых голавлей, когда происходит сильные годовые классы (Макино, 2018). С момента принятия этого плана несколько сильных однолетних сортов были защищены, что позволило увеличить запас голавля до устойчивого уровня (Yukami et al., 2017). В целом, экономическое положение этих японских кошельковых сейнеров и благосостояние их прибрежных общин улучшилось.
Поскольку такое чередование видов рыб было вызвано естественной изменчивостью климата, ожидается, что в будущем региональный запас голавля может сократиться, заменив его увеличивающимся запасом сардины. Однако более глубокое понимание динамики, связанной с этими изменениями, от изменений климатического режима до поведения рыбаков и последствий вмешательства как правительства, так и промышленности, обеспечивает важную основу для понимания будущих изменений.
Непрерывный мониторинг физических (экологических) условий, производства планктона и фенологии, а также выживаемости личинок рыб в этом регионе будет иметь важное значение для выявления изменений в экосистеме и информирования прибрежных рыбаков о стратегиях адаптивного управления.
Пример 2: Воздействие морской волны тепла на экосистему в восточной части Тихого океана
В 2014–2016 годах в северо-восточной части Тихого океана наблюдались крайне аномальные атмосферные и океанические условия, которые сопровождались значительными нарушениями экосистем вдоль западного побережья Северной Америки (рис. 3). Осенью 2013 г. в верхних слоях океана возникла большая аномалия теплой температуры (по прозвищу «Клякса»), которая распространилась по большей части залива Аляска зимой 2013–2014 гг., достигнув рекордных аномалий ТПМ (> 3 SD; Бонд и другие., 2015; Ди Лоренцо и Мантуя, 2016 г .; Хобдей и др., 2018). Аномалия сохранялась в течение зим 2014–2015 и 2015–2016 гг., при этом теплые аномалии ТПМ достигли западного побережья Северной Америки весной и летом 2014 г.
и распространились от Аляски до Нижней Калифорнии к весне 2015 г. (Kintisch, 2015; Di Lorenzo and Mantua , 2016).
Рис. 3. Пример 2 программы FUTURE SEES: Воздействие морской волны тепла на экосистему в восточной части Тихого океана.
По мере того, как эти теплые приповерхностные воды перемещались в прибрежные воды и воздействовали на них, усиленная вертикальная стратификация снижала эффективность прибрежного апвеллинга для снабжения питательными веществами эвфотической зоны, что отрицательно сказывалось на продуктивности побережья.Сочетание сниженной первичной продуктивности и наличия и устойчивости необычно теплых вод привело к значительным нарушениям в экосистеме Калифорнийского течения (Cavole et al., 2016), в том числе к снижению численности и продукции фитопланктона (Du and Peterson, 2018; Gómez-Ocampo et al. al., 2018), цветение токсических водорослей по всему побережью (McCabe et al., 2016; Ryan et al., 2017), снижение биомассы веслоногих и эвфаузиид и высокое обилие олиготрофных долиолид (Peterson et al.
, 2017), массовое смертность планктоноядных морских птиц (Jones et al., 2018), а также существенные изменения в распределении видов и составе сообществ на нескольких трофических уровнях (Cavole et al., 2016; Santora et al., 2017; Brodeur et al., 2019).
Эти нарушения экосистем оказали непосредственное и глубокое воздействие на человеческие сообщества, которые зависят от морских ресурсов Калифорнийского течения. Вредоносное цветение водорослей привело к закрытию прибыльных промыслов лосося и изменению сроков промысла крабов (Cavole et al., 2016). Эти изменения привели к непропорциональным негативным последствиям для мелких рыбаков и последующим экономическим потерям для их прибрежных сообществ (McCabe et al., 2016). Аномальные условия привели к особенно неудачному стечению обстоятельств, приведшему к более высокой смертности китов. В то время как событие ВЦВ задержало начало промысла крабов, аномально теплые условия в Калифорнийском течении привели к тому, что более высокая доля анчоусов, ключевой кормовой рыбы, стала обитать в прибрежных районах, где обычно используются ловушки для крабов.
Горбатые киты, мигрирующие через этот регион, добывали анчоусы дальше от берега, как только был открыт промысел крабов, что привело к увеличению числа запутываний китов и гибели китов (NOAA Fisheries, 2017).
В ответ на эту беспрецедентную ситуацию были предприняты важные действия руководства. Рыбаки обратились с просьбой объявить о стихийном бедствии (McCabe et al., 2016), и как государственные, так и федеральные агентства создали комитеты из руководителей, ученых, рыбаков и представителей НПО для разработки стратегий адаптивного управления. Произошли изменения в морском пространственном планировании, и неправительственная организация предоставила рыбацкому сообществу средства для оплаты вывоза брошенных рыболовных снастей. Хотя реакция экосистемы на эту крупную морскую волну тепла была неожиданной, реакция человека была относительно быстрой и, вероятно, смягчила некоторые из наиболее значительных негативных воздействий.Экстремальные явления, подобные этому, по прогнозам, станут более частыми с изменением климата (Sydeman et al.
, 2013; Froelicher et al., 2018), что позволяет предположить, что подход SEES, подобный применяемому здесь, может придать устойчивость человеческим сообществам, которые зависят от море. В частности, мониторинг состояния окружающей среды и экосистемы с достаточным пространственным и временным разрешением, а также взаимодействия человека с экосистемой позволит соответствующим заинтересованным сторонам более эффективно реагировать на крупномасштабные возмущения, подобные этим.
Пример 3. Цветение медуз в западной части Тихого океана
Прибрежные морские экосистемы подвергаются воздействию многочисленных антропогенных факторов стресса, которые могут неожиданным образом ухудшить экосистемные услуги. Одним из таких примеров является крупномасштабное цветение медуз, которое наносит экономический ущерб рыбакам и прибрежным сообществам. Это цветение часто снижает биомассу рыбных запасов, ценность и отдых на море, одновременно увеличивая затраты, связанные с предотвращением засорения охлаждающих труб, включая энергетические объекты (Uye and Brodeur, 2017).
Ряд видов человеческой деятельности, связанных с освоением прибрежных зон, может способствовать выживанию медуз на ранних стадиях их жизни, особенно благодаря недавно разработанным платформам и прибрежной инфраструктуре, обеспечивающим больше субстрата (среды обитания) для поселения и выживания полипов (Duarte et al., 2013; Makabe et al., 2013). и др., 2014; рис. 4). Эвтрофикация обеспечивает более высокую численность микрозоопланктона, который является добычей как бентосных полипов, так и планктонных эфиров, а возникающая в результате гипоксия устраняет хищников полипов, в то время как сами полипы могут переносить эти условия с низким содержанием кислорода.Интенсивность промысла (путь № 3 на рис. 4) также может устранить хищников, таких как эфиры и мелкие медузы (Shoji, 2008). Наконец, тенденция к зимнему потеплению, наблюдаемая в западной части северной части Тихого океана, может ускорить бесполое размножение и рост полипов (Han and Uye, 2010).
Рис. 4. Пример 3 проекта FUTURE SEES: цветение медуз в западной части Тихого океана.
Эти антропогенные изменения окружающей среды в совокупности способствуют увеличению численности медуз (Purcell et al., 2007; Ричардсон и др., 2009). Медузы питаются личинками рыб и мезозоопланктоном, которые являются важной добычей рыб и хищником микрозоопланктона, поэтому последующее снижение численности рыб благотворно сказывается на выживании полипов, эфиров и медуз – положительная обратная связь, именуемая «медузной спиралью» ( Уйе, 2011). В последние годы массовое цветение медуз чаще происходило в западной части северной части Тихого океана, что повлияло на прибрежную деятельность в ряде стран, включая Японию и Республику Корея (рис. 4).Цветение гигантской медузы Nemopilema nomurai часто происходило после 2000 г. в окраинных морях западной части северной части Тихого океана (Uye, 2008), что приводило к значительным экономическим потерям для рыбаков и прибрежных сообществ. Воздействие было особенно серьезным для прибрежных рыбаков, поскольку присутствие гигантских медуз препятствовало вылову коммерчески ценных видов рыб и снижало цены на рыбу из-за снижения качества улова.
В связи с этим цветением была создана совместная международная программа мониторинга (Uye and Brodeur, 2017).Эта программа позволила контролировать размер цветения медуз и их распространение океанскими течениями (Xu et al., 2013; Sun et al., 2015). Основываясь на этих наблюдениях и модельном моделировании, теперь можно заблаговременно предупреждать о цветении медуз (величину, время) рыбацкому сообществу и другим заинтересованным сторонам (Uye, 2014). Эти прогнозы основаны на наблюдениях в начале лета на палубе молодых медуз с паромов, что позволяет рыбакам подготовить контрмеры в ожидании потенциального цветения медуз.
Пример 4: Потепление и сдвиги в распределении далеко мигрирующих видов
Климатические модели прогнозируют повышение температуры поверхности моря до 3°C в северной части Тихого океана к концу XXI века (Woodworth-Jefcoats et al., 2017). Ожидается, что в ответ на это потепление в масштабах бассейна многие виды пелагических рыб изменят свои миграционные модели и распределение как из-за физиологических ограничений, так и из-за изменений в распределении добычи (Cheung et al.
, 2015; Woodworth-Jefcoats et al., 2017; Рисунок 5). В частности, такие виды, как голубой, желтоперый и альбакоровый тунец, скорее всего, сместят свои центры распространения к полюсу, чтобы поддерживать оптимальную тепловую среду и следовать за меняющимися популяциями добычи (Hazen et al., 2013). Действительно, во время недавней экстремальной морской жары в восточной части северной части Тихого океана в 2014–2015 годах голубой тунец наблюдался значительно севернее их типичного ареала, что способствовало созданию надежных возможностей для любительского рыболовства у северной Калифорнии и Орегона, которые простирались до Вашингтона и Британской Колумбии (Cavole et al. др., 2016).
Рис. 5. Пример 4 программы FUTURE SEES: Потепление и сдвиги в распределении далеко мигрирующих видов.
Эти сдвиги в распределении, особенно высших хищников, приведут к глубоким изменениям численности (и, возможно, распределения) коммерчески важных видов рыб, доступных для местных рыбацких сообществ, что может привести к потере доходов и нарушению эффективности управления рыболовством.
протоколы (например, Пинский и Фогарти, 2012 г.).Рыболовные общины, которые зависят от определенных запасов, могут столкнуться с серьезными препятствиями, поскольку рыболовные поездки увеличиваются по расстоянию и стоимости и могут даже пересекать границы юрисдикции. Кроме того, по мере того как новые виды начинают обитать в местных водах, они могут столкнуться с чрезмерной эксплуатацией, если политика управления недостаточна для учета новой структуры экосистемы. Независимо от того, как изменится экосистема, будут победители и проигравшие, как с точки зрения доминирования конкретных видов, так и с точки зрения рыболовных сообществ, которые могут или не могут адекватно реагировать на эти изменения (например,г., Макилгорм и др., 2010; Перри и др., 2011).
Эти вызванные климатом изменения в распределении видов (например, кальмар Гумбольдта в северо-восточной части Тихого океана; Stewart et al., 2014) поднимают важные вопросы политики и управления. В пределах прибрежных границ северной части Тихого океана потребуются переговоры для устойчивого управления трансграничными запасами, особенно для появляющихся трансграничных видов.
Например, между Канадой, Соединенными Штатами и Мексикой ведутся переговоры об адаптации существующей политики и вариантов управления к изменениям распределения сардин.Аналогичные переговоры ведутся между Канадой и Соединенными Штатами, чтобы рассмотреть вопрос о смещении популяций тунца к полюсу. В водах за пределами национальной юрисдикции Региональные организации по управлению рыболовством (РРХО, такие как недавно созданная Комиссия по рыболовству в северной части Тихого океана) должны будут учитывать предполагаемые сдвиги в распределении по мере разработки новой политики, правил и соображений управления. Эти новые стратегии управления с учетом климата откроют новые возможности рыболовства для стран, ведущих промысел в северной части Тихого океана.Любые усилия по адаптивному реагированию на сдвиги в распределении также потребуют усиленного мониторинга и оценки экосистемы как на региональном уровне, так и в бассейне, что, в свою очередь, потребует международного сотрудничества. Применяемая здесь структура SEES может быть полезной для понимания и прогнозирования потенциальных взаимосвязей между социальными и экологическими системами.
Извлеченные уроки и новые вызовы
Мы внедрили Социально-эколого-экологическую основу для решения важнейших вопросов, имеющих отношение к странам, которые совместно используют морские ресурсы северной части Тихого океана, особенно к странам-членам PICES, с акцентом на климатические и антропогенные изменения экосистем, которые влияют на прибрежные сообщества.Этот подход расширил возможности PICES для понимания и информирования о процессах, которые связывают изменчивость и изменение климата с многотрофическими, многомасштабными реакциями экосистем, а также для более эффективной разработки стратегий по смягчению негативных воздействий как на наши экосистемы, так и на человеческие сообщества, которые зависят на них. PICES использовал этот подход для выявления ключевых связей (между отдельными учеными, национальными и международными организациями и исследовательскими проектами) для расширения совместных исследований, а также для выявления важных пробелов в исследованиях и коммуникации, которые требуют внимания.
В рамках PICES наш подход SEES привел к созданию нескольких новых многонациональных рабочих групп, которые занимаются вопросами, вызывающими особую озабоченность, в том числе одна сравнивает пороговые значения реакции экосистем в национальных исключительных экономических зонах, а другая нацелена на улучшение краткосрочных (сезонных) до долгосрочное (десятилетнее) экологическое прогнозирование как в прибрежном, так и в бассейновом масштабе.
Мы продемонстрировали наш подход SEES, описав междисциплинарные связи, связанные с четырьмя важными проблемами, затрагивающими страны-члены PICES (рис. 2–5).Работа с этими примерами позволила PICES лучше решать эти проблемы за счет укрепления каналов связи и сосредоточения ограниченных ресурсов на общих проблемах, а также прокладывает путь к разработке сквозных (физических для человека) моделей системы. Хотя мы выбрали эти тематические исследования, основываясь на нашем коллективном знании проблем, этот подход также можно было бы применять в ожидании других климатических воздействий (например, последствий повышенного подкисления океана или снижения уровня кислорода), а также антропогенно обусловленной реакции на стресс.
случаи помимо тех, которые связаны с климатом (например,ж., разлив нефти, береговая застройка и др.). Этот подход широко применим к другим межправительственным организациям, чей мандат заключается в решении вопросов, выходящих за рамки национальных и традиционных дисциплинарных границ. Ключевая задача будет заключаться в разработке эффективных средств для передачи продуктов нашей структуры SEES — лучшего понимания взаимосвязей между климатической системой, морской экосистемой и человеческими сообществами — руководителям и заинтересованным сторонам, которым поручено подготовить общество к предстоящим изменениям. .
Доступность данных
Для этого исследования наборы данных не создавались и не анализировались.
Вклад авторов
Все авторы задумали рукопись как часть деятельности научного руководящего комитета PICES FUTURE. SB написал статью при участии EDL, RP, RR, MM, HS и TT. Все авторы предоставили правки и комментарии к рукописи. EDL разработала схемы БУДУЩЕГО и тематического исследования.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Мы признательны за поддержку Секретариату Организации морских наук северной части Тихого океана (PICES), а также многим ученым, участвовавшим в PICES.
Сноски
Каталожные номера
Альхейт, Дж., и Бакун, А. (2010). Синхронизация населения внутри океанических бассейнов и между ними: очевидная телесвязь и последствия для механизмов физико-биологической связи. Дж. Мар.Сист. 79, 267–285. doi: 10.1016/j.jmarsys.2008.11.029
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Баранге М., Кинг Дж., Вальдес Л. и Турра А. (2016). Развивающаяся и растущая потребность в исследованиях изменения климата в океанах. ICES J. Mar. Sci. 73, 1267–1271.
дои: 10.1093/icesjms/fsw052
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Беркес, Ф. (2011). «Восстановление единства: концепция морских социально-экологических систем», в World Fisheries: социально-экологический анализ.Fisheries , редакторы RE Ommer, RI Perry, K. Cochrane и P. Cury (Oxford: Wiley-Blackwells), 9–28. дои: 10.1002/9781444392241.ch3
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Беркес Ф. и Фольке К. (ред.) (1998). Связь социальных и экологических систем: методы управления и социальные механизмы для повышения устойчивости. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
Академия Google
Бонд, Н. А., Кронин, М. Ф., Фриланд, Х., и Мантуа, Н.(2015). Причины и последствия теплой аномалии 2014 г. в северо-восточной части Тихого океана. Геофиз. Рез. лат. 42, 3414–3420. дои: 10.1002/2015GL063306
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Бродер, Р.
Д., Аут, Т. Д., и Филлипс, А. Дж. (2019). Основные сдвиги в структуре сообщества пелагического микронектона и макрозоопланктона в апвеллинговой экосистеме связаны с беспрецедентной морской волной тепла. Перед. мар. 6:212. doi: 10.3389/fmars.2019.00212
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Каволе, Л.М., Демко А.М., Дайнер Р.Е., Гиддингс А., Коестер И., Пагниелло К.М.Л.С. и соавт. (2016). Биологические последствия тепловодной аномалии 2013-2015 гг. в северо-восточной части Тихого океана: победители, проигравшие и будущее. Океанография 29, 273–285.
Академия Google
Cheung, WWL, Brodeur, R.D., Okey, T.A., and Pauly, D. (2015). Прогноз будущих изменений в распределении пелагических видов рыб шельфовых морей северо-восточной части Тихого океана. Прог. океаногр. 130, 19–31.doi: 10.1016/j.pocean.2014.09.003
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Di Lorenzo, E., Combes, V., Keister, J.
E., Strub, P.T., Thomas, A.C., Franks, P.J.S., et al. (2013). Синтез динамики климата и экосистемы Тихого океана. Океанография 26, 68–81.
Академия Google
Ди Лоренцо, Э., и Мантуа, Н. (2016). Многолетняя устойчивость морской волны тепла в северной части Тихого океана 2014/15 гг. Природа Клим. Изменение 6, 1042–1047.doi: 10.1038/nclimate3082
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Ди Лоренцо, Э., Шнайдер, Н., Кобб, К.М., Франкс, П.Дж.С., Чхак, К., и Миллер, А.Дж. (2008). Северо-тихоокеанское круговоротное колебание связывает климат океана и изменение экосистемы. Геофиз. Рез. лат. 35:L08607. дои: 10.1029/2007gl032838
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Doney, S.C., Ruckelshaus, M., Duffy, J.E., Barry, J.P., Chan, F., English, C.A., et al. (2012).«Воздействие изменения климата на морские экосистемы», в Annual Review of Marine Science , eds CA Carlson and SJ Giovannoni (Palo Alto, CA: Annual Reviews), 11–37.
Академия Google
Ду, X., и Петерсон, В. Т. (2018). Структура сообщества фитопланктона в 2011–2013 гг. по сравнению с внетропическим потеплением 2014–2015 гг. Геофиз. Рез. лат. 45, 1534–1540. дои: 10.1002/2017gl076199
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Дуарте, К.М., Питт К.А., Лукас С.Х., Перселл Дж.Е. и Уйе С.-И. (2013). Является ли глобальное расширение океана причиной цветения медуз? Перед. Экол. Окружающая среда. 11, 91–97. дои: 10.1890/110246
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Froelicher, T.L., Fischer, E.M., and Gruber, N. (2018). Морские волны тепла в условиях глобального потепления. Природа 560, 360–364. doi: 10.1038/s41586-018-0383-389
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Гомес-Окампо, Э., Гаксиола-Кастро, Г., Дуразо, Р., и Бейер, Э. (2018). Влияние теплых аномалий 2013-2016 гг. на фитопланктон Калифорнийского течения. Deep Sea Res. 151, 64–76. doi: 10.1016/j.dsr2.2017.01.005
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Хан, К.-Х., и Уйе, С. (2010). Комбинированное влияние кормовой базы и температуры на бесполое размножение и соматический рост полипов обыкновенной медузы Aurelia aurita s.l. Планкт. Бентос Res. 5, 98–105.doi: 10.3800/pbr.5.98
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Hazen, E.L., Jorgensen, S., Rykaczewski, R.R., Bograd, S.J., Foley, D.G., Jonsen, I.D., et al. (2013). Прогнозные изменения среды обитания высших хищников Тихого океана в условиях меняющегося климата. Нац. Клим. Изменить 3, 234–238. дои: 10.1038/NCLIMATE1686
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Хобдей, А. Дж., Оливер, Э. С. Дж., Сен Гупта, А., Бентуисен, Дж. А., Берроуз, М. Т., Донат, М. Г., и другие. (2018). Категоризация и наименование морских тепловых волн. Океанография 31, 162–173.
Академия Google
Holsman, K., Hollowed, A., Ito, S.-I., Bograd, S., Hazen, E., King, J., et al. (2018). «Воздействие изменения климата, уязвимость и адаптация: морское рыболовство в северной части Тихого океана и в Тихом океане в Арктике», в Воздействия изменения климата на рыболовство и аквакультуру: обобщение современных знаний, варианты адаптации и смягчения последствий. Технический документ ФАО по рыболовству и аквакультуре №.627 , редакторы М. Баранж, Т. Бахри, М. Беверидж, К. Кокрейн, С. Фанг-Смит и Ф. Пулен (Рим: ФАО), 113–138.
Академия Google
Джонс, Т., Пэрриш, Дж. К., Петерсон, В. Т., Бьоркстедт, Е. П., Бонд, Н. А., Балланс, Л. Т., и др. (2018). Массовая гибель планктоноядных морских птиц в ответ на морскую жару. Геофиз. Рез. лат. 45, 3193–3202. дои: 10.1002/2017GL076164
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Лесли, Х.(2018). Ценность экосистемного управления. Проц. Натл. акад. науч. США 115, 3518–3520.
Академия Google
Лю З. и Ди Лоренцо Э. (2018). Механизмы и предсказуемость тихоокеанской десятилетней изменчивости. Курс. Клим. Изменить Респ. 4, 128–144. doi: 10.1007/s40641-018-0090-5
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Макабе Р., Фурукава Р., Такао М. и Уйе С. (2014). Морские искусственные сооружения как усилители Aurelia aurita s.л. расцветает: тематическое исследование недавно установленного плавучего пирса. Ж. Океан.гр. 70, 447–455. doi: 10.1007/s10872-014-0249-1
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Макино, М. (2011). Управление рыболовством в Японии: его институциональные особенности и тематические исследования. Дордрехт: Спрингер.
Академия Google
Макино, М. (2018). «Восстановление и полное использование чередующихся пелагических видов вокруг Японии: социально-экологический подход», в Восстановление морского рыболовства, часть 2: тематические исследования , под редакцией С.М. Гарсия, Ю. Йе и А. Чарльз (Рим: ФАО), 71–83.
Академия Google
Mantua, N.J., Hare, S.R., Zhang, Y., Wallace, J.M., and Francis, R.C. (1997). Междесятилетние колебания климата в Тихом океане, влияющие на продуктивность лосося. Бык. Являюсь. Метеор. соц. 78, 1069–1079. doi: 10.1175/1520-0477(1997)078<1069:apicow>2.0.co;2
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Маккейб, Р. М., Хики, Б. М., Кудела, Р. М., Лефевр, К. А., Адамс, Н.Г., Билл, Б.Д. и др. (2016). Беспрецедентное цветение токсичных водорослей на побережье связано с аномальными условиями океана. Геофиз. Рез. лат. 43, 366–310. дои: 10.1002/2016GL070023
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
МакГиннис, доктор медицины, и Остром, Э. (2014). Структура социально-экологической системы: первоначальные изменения и продолжающиеся вызовы. Экол. соц. 19:30. doi: 10.5751/ES-06387-1
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Макилгорм, А., Ханна С., Кнапп Г., ЛеФлок Х П., Миллерд Ф. и Пан М. (2010). Как изменение климата повлияет на управление рыболовством? Выводы из семи международных тематических исследований. Март Пол. 34, 170–177. doi: 10.1016/j.marpol.2009.06.004
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Ньюман, М., Александр, М.А., Олт, Т.Р., Кобб, К.М., Дезер, К., Ди Лоренцо, Э., и другие. (2016). Повторное рассмотрение тихоокеанских десятилетних колебаний. Дж. Клим. 29, 4399–4427. doi: 10.1007/s00382-018-4240-1
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Нишикава, Х.и Ясуда И. (2008). Смертность японской сардины ( Sardinops melanostictus ) в зависимости от глубины зимнего смешанного слоя в районе расширения Куросио. Рыба. океаногр. 17, 411–420. doi: 10.1111/j.1365-2419.2008.00487.x
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Нишикава, Х., Ясуда, И., и Ито, С. (2011). Влияние изменчивости окружающей среды с зимы на весну вдоль струи Куросио на пополнение японской сардины ( Sardinops melanostictus ). Рыба. Оэаногр. 20, 570–582. doi: 10.1111/j.1365-2419.2011.00603.x
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
НОАА Рыболовство. (2017). Национальный отчет о крупных запутываниях китов, подтвержденных в США в 2017 году. Силвер-Спринг, Мэриленд: NOAA Fisheries.
Академия Google
Нонака М., Накамура Х., Танимото Ю., Кагимото Т. и Сасаки Х. (2006). Десятилетняя изменчивость в расширении Куросио-Оясио, смоделированная в МОЦМ с разрешением вихрей. Дж. Клим. 19, 1970–1989 гг. doi: 10.1175/jcli3793.1
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Оммер, Р. Э., Перри, Р. И., Кокрейн, К., и Кьюри, П. (редакторы) (2011). Мировое рыболовство: социально-экологический анализ. Серия «Рыболовство и водные ресурсы». Оксфорд: Уайли-Блэквеллс.
Академия Google
Парк, RE (1936). Экология человека. утра. Ж. социол. 42, 1–15.
Академия Google
Перри, Р. И., Баранге М. и Оммер Р. Э. (2010). Глобальные изменения морских систем: социально-экологический подход. Прог. океаногр. 87, 331–337. doi: 10.1016/j.pocean.2010.09.010
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Перри, Р. И., Оммер, Р. Э., Баранге, М., Джентофт, С., Нейс, Б., и Сумайла, У. Р. (2011). Морские социально-экологические реакции на изменение окружающей среды и последствия глобализации. Рыболовство 12, 427–450. doi: 10.1111/j.1467-2979.2010.00402.x
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Peterson, W.T., Fisher, J.L., Strub, P.T., Du, X., Risien, C., Peterson, J., et al. (2017). Пелагическая экосистема северного Калифорнийского течения у берегов Орегона во время теплых аномалий 2014–2016 гг. в контексте последних 20 лет. Ж. Геофиз. Рез. Океаны 122, 7267–7290. дои: 10.1002/2017JC012952
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
ПИСЬЯ (2016). БУДУЩЕЕ План реализации этапа II. Сидней, Британская Колумбия: Секретариат PICES 17.
Академия Google
Пинский М.Л. и Фогарти М. (2012). Запоздалая социально-экологическая реакция на изменения климата и ареалов рыболовства. Клим. Изменение 115, 883–891. doi: 10.1007/s10584-012-0599-x
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Перселл, Дж. Э., Уйе, С., и Ло, В. (2007). Антропогенные причины цветения медуз и их прямые последствия для человека: обзор. Мар. Экол. прог.сер. 350, 153–174. doi: 10.3354/meps07093
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Ричардсон, А. Дж., Бакун, А., Хейс, Г. К., и Гиббонс, М. Дж. (2009). Веселье на медузах: причины, последствия и реакция руководства на более желатиновое будущее. Перед. Экол. Эвол. 24, 312–322. doi: 10.1016/j.tree.2009.01.010
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Райан, Дж. П., Кудела, Р. М., Берч, Дж. М., Блюм, М., Бауэрс, Х.А. и Чавес Ф.П. (2017). Причинно-следственная связь крайне вредоносного цветения водорослей в заливе Монтерей, Калифорния, во время теплой аномалии в северо-восточной части Тихого океана в 2014–2016 гг. Геофиз. Рез. лат. 44, 5571–5579. дои: 10.1002/2017GL072637
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Сантора, Дж. А., Хазен, Э. Л., Шредер, И. Д., Боград, С. Дж., Сакума, К. М., и Филд, Дж. К. (2017). Воздействие изменчивости климата океана на биоразнообразие пелагических кормовых видов в апвеллинговой экосистеме. Мар. Экол. прог. сер. 580, 205–220. doi: 10.3354/meps12278
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Сёдзи, Дж. (2008). Неселективное поедание личинок рыб лунной медузой Aurelia aurita при низких концентрациях кислорода. Планкт. Бентос Res. 3, 114–117. doi: 10.3800/pbr.3.114
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Стюарт, Дж. С., Хазен, Э. Л., Боград, С. Дж., Бирнс, Дж. Е. К., Фоли, Д. Г., Гилли, В.Ф. и др. (2014). Комбинированное расширение ареала кальмара Гумбольдта ( Dosidicus gigas ), опосредованное климатом и добычей, крупного морского хищника в Калифорнийской системе течений. Глоб. Изменить биол. 20, 1832–1843 гг. doi: 10.1111/gcb.12502
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Сунь С., Чжан Ф., Ли К., Ван С., Ван М., Тао З. и др. (2015). Места размножения, динамика численности и распространение гигантской медузы Nemopilema nomurai ( Scyphozoa: rhizostomeae ) в Желтом и Восточно-Китайском морях. Гидробиол. 754, 59–74. doi: 10.1007/s10750-015-2266-5
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Сидеман, В. Дж., Сантора, Дж. А., Томпсон, С. А., Маринович, Б., и Ди Лоренцо, Э. (2013). Растущая изменчивость климата северной части Тихого океана связана с беспрецедентной изменчивостью экосистемы у берегов Калифорнии. Глоб. Изменить биол. 19, 1662–1675. doi: 10.1111/gcb.12165
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Уйе, С. (2008).Цветение гигантской медузы Nemopilema nomurai : угроза устойчивости рыболовства в окраинных морях Восточной Азии. Планкт. Бентос Res. 3, 125–131. doi: 10.3800/pbr.3.125
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Уйе, С. (2011). Навязывание человеком треугольных трофических отношений веслоногих, рыб и медуз. Гидробиология 666, 71–83. doi: 10.1007/s10750-010-0208-9
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Уйе, С.(2014). «Гигантская медуза Nemopilema nomurai в окраинных морях Восточной Азии», в Цветы медуз , редакторы К. Питт и К. Лукас (Дордрехт: Springer).
Академия Google
Уйе, С.И., и Бродер, Р.Д. (2017). Доклад рабочей группы 26 о цветении медуз в северной части Тихого океана: причины и последствия. ПИСЕ Наук. Респ. № 51, 221.
Академия Google
Вудворт-Джефкоутс, П. А., Половина, Дж., и Дразен, Дж.С. (2017). Прогнозируется, что изменение климата снизит пропускную способность и перераспределит богатство видов в пелагических морских экосистемах северной части Тихого океана. Глоб. Изменить биол. 23, 10:00–10:08. doi: 10.1111/gcb.13471
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Сюй Ю., Исидзака Дж., Ямагучи Х., Сисванто Э. и Ван С. (2013). Взаимосвязь межгодовой изменчивости ТПМ и цветения фитопланктона со вспышками гигантских медуз ( Nemopilema nomurai ) в Желтом и Восточно-Китайском морях. J. Oceanogr 69, 511–526. doi: 10.1007/s10872-013-0189-1
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Юками Т., Нисидзима С., Ису С., Ватанабе К., Камимура Ю. и Хашимото М. (2017). Отчет об оценке запаса тихоокеанской скумбрии (по состоянию на 30 октября 2018 г.).
Академия Google
Чжан, К.-И., Юн, С.К., и Ли, Дж.Б. (2007). Влияние изменения климатического режима 1988/89 гг. на структуру и функции экосистемы юго-западной части Японии/Восточного моря. Дж. Мар. Сис. 67, 225–235. doi: 10.1016/j.jmarsys.2006.05.015
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Приложение 1: Будущие направления научных исследований
(1) Что определяет присущую экосистеме устойчивость и уязвимость к естественным и антропогенным воздействиям?
(1.1)Какие важные физические, химические и биологические процессы лежат в основе структуры и функций экосистем?
(1.2) Каким образом изменение физических, химических и биологических процессов может вызвать изменения в структуре и функционировании экосистемы?
(1.3) Как изменения в структуре экосистемы1 влияют на отношения между компонентами экосистемы?
(1.4) Как изменения в структуре и функции экосистемы могут повлиять на устойчивость или уязвимость экосистемы к естественным и антропогенным воздействиям?
(1.5) Какие пороги, буферы и усилители связаны с поддержанием устойчивости экосистемы?
(1.6) Что означают ответы на приведенные выше подвопросы относительно способности прогнозировать будущие состояния экосистем и как они могут реагировать на естественные и антропогенные воздействия?
(2) Как экосистемы реагируют на естественное и антропогенное воздействие и как они могут измениться в будущем?
(2.1) Как изменились важные физические, химические и биологические процессы, как они меняются и как могут измениться в результате изменения климата и деятельности человека?
(2.2) Какие факторы могут быть опосредованными изменениями в физических, химических и биологических процессах?
(2.3) Как физическое воздействие, включая изменчивость и изменение климата, влияет на процессы, лежащие в основе структуры и функционирования экосистем?
(2.4) Как использование человеком морских ресурсов влияет на процессы, лежащие в основе структуры и функционирования экосистемы?
(2.5) Как на использование человеком морских ресурсов влияют изменения в структуре и функционировании экосистемы?
(2.6) Как можно использовать понимание этих экосистемных процессов и взаимосвязей, рассмотренных в предыдущих подвопросах, для прогнозирования реакции экосистемы?
(2.7) Каковы последствия прогнозируемых изменений климата для экосистем и связанных с ними товаров и услуг?
(3) Как деятельность человека влияет на прибрежные экосистемы и как изменения в этих экосистемах влияют на общество?
(3.1) Каковы доминирующие антропогенные нагрузки на прибрежные морские экосистемы и как они меняются?
(3.2) Как эти антропогенные воздействия и воздействия на климат, включая повышение уровня моря, влияют на прибрежные и прибрежные экосистемы и их взаимодействие с прибрежными и наземными системами?
(3.3) Как взаимодействуют множественные антропогенные стрессоры, изменяя структуру и функции систем, и каковы кумулятивные эффекты?
(3.4) Каковы будут последствия прогнозируемых изменений прибрежных экосистем и какова предсказуемость и неопределенность прогнозируемых изменений?
(3.5) Как мы можем эффективно использовать наше понимание процессов и механизмов прибрежных экосистем для определения характера и причин экосистемных изменений и разработки стратегий устойчивого использования?
границ | Как интегрировать подходы экспериментальных исследований в экологические и природоохранные исследования: AnaEE France в качестве примера
Введение
Экосистемы обеспечивают человеческому обществу ключевые экологические услуги, включая услуги по снабжению (например, производство биомассы) и регулирование климатических условий и циклов элементов (Balmford and Bond, 2005; Cardinale et al., 2012). Деятельность человека является прямой или косвенной причиной различного воздействия на окружающую среду, включая загрязнение, глобальное потепление или деградацию естественной среды обитания (Vitousek et al., 1997; Pereira et al., 2010). В целом это привело к быстрой эрозии биоразнообразия и серьезному нарушению большинства экологических систем и услуг, в то время как в ближайшем будущем ожидается рост спроса на продукты питания и энергию и усиление конкуренции за использование земли и воды (Howden et al. ., 2007; Эрлих и Харт, 2015).Таким образом, понимание экологических реакций на глобальные изменения и определение возможных стратегий смягчения последствий или адаптации становятся важным компонентом программы исследований (например, Olesen et al., 2011; Mooney et al., 2013).
Экологические исследования показывают, что живые организмы являются важнейшими движущими силами экосистемных процессов, что указывает на исследования, посвященные тому, как биоразнообразие и экосистемы реагируют и в конечном итоге адаптируются (Loreau, 2010). Чтобы понять и предсказать реакцию экосистем на меняющийся мир, необходимо решить четыре научные задачи исследования биоразнообразия.На уровне вида нам нужно сначала понять фенотипическую гибкость в ответ на изменения окружающей среды. Когда дело доходит до понимания фенотипической изменчивости, эволюционная теория требует одновременного изучения генетических факторов, физиологических компромиссов (т. е. одновременного использования энергии и ресурсов различными признаками) и пластичности развития (т. е. способности генотипа проявлять разные фенотипы в разных средах), поскольку это единственный способ объяснить взаимодействие между генетическими и негенетическими факторами (т.г., Шлихтинг и Пиглиуччи, 1998; Vandenkoornhuyse et al., 2010). Во-вторых, изучение важного воздействия биотических взаимодействий на динамику экосистем влечет за собой подробные исследования трофических и нетрофических взаимодействий, что является серьезной проблемой в области науки о биоразнообразии, которая пытается предсказать взаимосвязь между биоразнообразием и функционированием экосистем, включая биогеохимические. циклов (Hooper et al., 2005). В-третьих, одним из фундаментальных аспектов живых организмов является их способность эволюционировать посредством естественного отбора.Недавние эмпирические исследования природных популяций показали, что при достаточно высокой генетической изменчивости отбор иногда может быть достаточно быстрым, чтобы взаимодействовать с экологическими процессами (Post and Palkovacs, 2009). Таким образом, естественный отбор может изменить скорость, с которой экологические системы реагируют на глобальные изменения, если генетическая изменчивость не будет слишком быстро истощена такими изменениями (Gonzalez et al., 2013). В-четвертых, еще предстоит понять, как особенности ландшафта, такие как фрагментация среды обитания (Legrand et al., 2017), взаимодействуют с динамикой экосистемы и особенно с биогеохимическими циклами (Thompson et al., 2017).
Экспериментальные подходы в экологии представляют собой одно из лучших средств для достижения этих целей (Schoener, 1983), хотя иногда они подвергались критике из-за отсутствия общности и ограниченных пространственных и временных масштабов (например, Carpenter, 1996; Schindler, 1998). . Использование экспериментальных подходов в экологии и науках об окружающей среде увеличилось как способ проверки предсказаний основных теоретических концепций популяционной биологии, популяционной генетики, эволюционной биологии, наук об экосистемах и теории пищевых сетей, которые возникли в 1960-х годах (Begon et al., 1996). Теперь, когда прогресс в моделировании и анализе ведет к лучшему и более точному пониманию и прогнозированию материальных и энергетических процессов с помощью междисциплинарных подходов (например, Башкин, 2002), основное внимание в экологических науках уделяется разработке количественных, экспериментально проверяемых подходов с использованием достижений в области наша способность лучше характеризовать влияние и каскадные эффекты неоднородности на более низких уровнях на более высоких уровнях сложности (от генов до экосистем, см. Loreau, 2010).Эта задача настоятельно требует создания новых совместных экспериментальных инфраструктур, поскольку ни одно усилие не сможет предоставить нам необходимый набор инструментов и данных для решения междисциплинарных вопросов в нашем исследовательском сообществе.
До сих пор большинство попыток построить типовые экспериментальные установки были сильно масштабированы и ориентированы на конкретный подход, и было предпринято мало усилий для обеспечения взаимодополняемости между экспериментальными установками с точки зрения репликации, масштабов подходов, уровней сложности, типов экосистемы, данных. управление и моделирование, а также методы и инструменты для оценки потоков биоразнообразия и экосистемного вещества (Blanchfield et al., 2009; но см. Stokstad, 2011). Здесь мы предлагаем, чтобы при реализации сети экспериментальных объектов нельзя было просто копировать и вставлять истории успеха сетей обсерваторий в нашей дисциплине, которые были рассмотрены в другом месте (например, Lindenmayer et al., 2012; Peters et al., 2014). . Хотя логика экспериментов дополняет наблюдения, они предполагают различные ограничения и возможности и, следовательно, требуют разных решений. Таким образом, цель этой рукописи состоит в том, чтобы обеспечить основу для развития сети экспериментальных объектов, открытых для исследовательского сообщества, изучающего биологию и экологию экосистем.Эта структура будет проиллюстрирована на примере исследовательской инфраструктуры (RI) AnaEE France, которая представляет собой набор платформ с открытым доступом, предлагающих услуги для экспериментов, анализа и моделирования экосистем (Mougin et al., 2015).
Текущие сетевые усилия в области наук об окружающей среде и экологии
Большие пространственные и длительные временные масштабы воздействия глобальных изменений на экологические системы означают, что результаты исследований на местах должны быть расширены, чтобы предсказывать экологические процессы, происходящие в масштабах времени от года до столетия в масштабе континента или даже больше (Peters et al. др., 2014). Местные экологические наблюдения оказались важными для изучения разнообразных экологических явлений, таких как сукцессии планктона или наземных растений, циклическая динамика популяций хищник-жертва или эвтрофикация озера (Magnuson, 1990). Некоторые из самых длительных наблюдений начались очень рано: например, записи на озере Сува в Японии начались в 1443 г., а на реке Анагара в Сибири — в 1720 г. (Magnuson et al., 2000). Однако долгосрочные экологические исследования per se были начаты на экспериментальной ферме Ротамстед в Англии в 1843 г. (Taylor, 1989) и с тех пор процветали (обзор Clutton-Brock and Sheldon, 2010, посвященный популяционным исследованиям).Большинство этих долгосрочных наблюдений до недавнего времени не проводились в скоординированных сетях, что препятствовало любым прямым сравнениям во времени и пространстве из-за отсутствия гармонизации и/или стандартизации научной практики (Peters et al., 2014). В последние десятилетия были предприняты усилия по созданию специализированных сетей наблюдений (например, Lindenmayer et al., 2012). Для достижения этой цели ключевыми этапами являются (1) выбор существующих или построение вновь наблюдательных участков таким образом, чтобы можно было изучать и сравнивать несколько типов экосистем; (2) стандартизация существующих методов сбора данных между сайтами; и (3) разработка инструментов для прогнозирования, баз данных и централизованного управления политикой (Baker et al., 2000).
Среди существующих инфраструктур LTER (Долгосрочные экологические исследования) финансируется с 1980 г. и объединяет 24 объекта долгосрочных исследований в США, охватывающих разнообразные континентальные и океанические экосистемы (Baker et al., 2000). Более поздние инициативы включают ICOS (Интегрированная система наблюдения за выбросами углерода, http://www.icos-infrastructure.eu/), предназначенную для мониторинга бюджетов парниковых газов в 12 европейских странах с 2008 г. (Ciais et al., 2014), NEON (система Национальная сеть экологических обсерваторий), предназначенная для предоставления долгосрочных экологических данных в континентальном масштабе США с 2012 года (Kampe et al., 2010; Kao et al., 2012) и TERN (http://www.tern.org.au), которые с 2008 г. вносят свой вклад в предоставление данных наблюдений за всеми австралийскими экосистемами (Lindenmayer et al., 2012). Другие сети нацелены на изучение конкретных типов экосистем, таких как GLEON (Глобальная сеть экологических обсерваторий озер; http://gleon.org), представляющая собой массовую сеть лимнологов, экологов, экспертов в области информационных технологий и инженеров, объединенных общей целью создания масштабируемая, постоянная сеть обсерваторий экологии озер (Weathers et al., 2013).
Большинство из упомянутых выше скоординированных сетей посвящены наблюдательным исследованиям и не включают экспериментальные планы и экспериментальные площадки, и большинство экспериментальных подходов обычно не проводятся в тех же пространственных и временных масштабах, что и наблюдательные программы (Pinto et al., 2014). Были проведены некоторые долгосрочные эксперименты, например, по фрагментации экосистем (Brudvig et al., 2015) или динамике лесов (например, Magill et al., 2004), но они обычно не координировались.Заметным исключением является эксперимент по сети питательных веществ (NUTNET), представляющий собой совместный проект на более чем 40 лугопастбищных угодьях в Северной Америке, Европе, Австралии, Южной Америке, Азии и Африке, http://www.nutnet.umn.edu. /home) для проведения идентичных полевых экспериментов. NutNet — это уникальная попытка установить общее понимание того, как удобрения (например, стоки азота или фосфора) и травоядные совместно контролируют растительные сообщества и экосистемные услуги (Stokstad, 2011). Следует также упомянуть об экспериментальной озерной зоне (ELA) в Онтарио (см. Blanchfield et al., 2009). С момента его создания в 1968 году в ELA было проведено более 50 экспериментов продолжительностью от нескольких лет до более чем четырех десятилетий. Благодаря своей способности проводить эксперименты со всей экосистемой эта сеть помогла понять многие экологические проблемы, такие как цветение водорослей, связанное с эвтрофикацией, воздействие кислотных дождей на озера, воздействие на окружающую среду аквакультуры и строительства плотин или влияние на синтетические гормоны. на рыбу.
Параллельно с этим лабораторные эксперименты проводились с момента зарождения современных экологических наук (например, см. Park, 1962), но большинство из них были нескоординированы друг с другом, а также с экспериментами, проводимыми в полуестественных или естественных условиях (Schoener, 1983). ).Лабораторные или полевые эксперименты были разработаны для подхода с одним вопросом исследователя и оказались чрезвычайно успешными, но они не предназначались для повторения другими исследователями или для ответа на более широкий набор вопросов. Существуют важные инициативы, которые охватывают несколько исследовательских вопросов и включают, например, Ecotron в Силвуд-Парке, посвященный исследованиям биоразнообразия (Lawton, 1996), долгосрочный эксперимент Cedar Creek (Tilman et al., 2012), эксперимент в Йене (Roscher et al. , 2005), лаборатории Гарвардского леса (Stott, 1991) или Ландшафтной обсерватории Земли (Pangle et al., 2015). Тем не менее, до недавнего времени было мало попыток координировать экспериментальные исследования в области экологических наук и наук об окружающей среде, и было мало примеров скоординированных экспериментальных проектов. Ниже мы сосредоточимся на новом французском проекте под названием AnaEE France (Анализ и экспериментирование с экосистемами), который был инициирован параллельно с европейским проектом под названием AnaEE в попытке улучшить синергию и глобальное влияние экспериментальных исследований в нашей дисциплине (Чабби и Лешер). , 2017а).
Основные задачи и реализация инфраструктуры экспериментальных исследований экосистем
Экологи, работающие над экосистемами, только недавно осознали необходимость сетевых подходов для создания общих инструментов и сооружений (Swanson and Sparks, 1990; Robertson et al., 2012; Peters et al., 2014). Однако этот подход редко применялся к экспериментальным платформам (Chabbi and Loescher, 2017a). Явные преимущества объединения сообщества вокруг распределенной исследовательской инфраструктуры включают (1) улучшение интеграции и взаимодополняемости между экспериментальными установками и инструментами и, следовательно, повышение эффективности исследований, (2) более инклюзивный и совместный процесс принятия решений для построить новые экспериментальные установки или отказаться от старых, (3) создание информационных систем для обмена данными и моделями и (4) оптимизация средств.Здесь мы предлагаем, чтобы создание экспериментальной инфраструктуры в экологических науках, таких как наше тематическое исследование AnaEE France, должно было ответить на три основные проблемы, перечисленные ниже, и мы предлагаем метод для этого, основанный на работе, проделанной во Франции. как выводы аналогичного продолжающегося интеграционного процесса на европейском уровне (Chabbi et al., 2017b).
Обеспечение комплексного изучения биоразнообразия и функционирования экосистем
Экосистемы характеризуются четырьмя основными существенными характеристиками.Во-первых, их динамику обычно трудно предсказать (Scheffer and Carpenter, 2003; Pereira et al., 2010) из-за, например, критических точек, высокой чувствительности к начальным условиям или сложных нелинейных кривых отклика. Во-вторых, для большинства экологических процессов характерна сильная пространственная структура. Многие живые организмы обладают ограниченной способностью к расселению и демонстрируют сложные реакции расселения в зависимости от изменений в окружающей среде (Clobert et al., 2012). Таким образом, некоторые экологические процессы не могут быть правильно поняты без учета пространственной структуры (Петерсон, 2000).В-третьих, существует сильная функциональная неоднородность среди особей, среди видов и среди трофических уровней, и все они оказывают большое влияние на функционирование и стабильность экосистемных услуг (Loreau, 2010). Например, в настоящее время отмечается, что межиндивидуальная и межвидовая неоднородность пластических реакций на социальную и физическую среду оказывает большое влияние на функционирование экосистемы (Jacob et al., 2015). В-четвертых, взаимодействие между эволюцией этого биологического разнообразия и экологической динамикой может быть ключом к прогнозированию состояния экосистемы даже в краткосрочной перспективе (Post and Palkovacs, 2009; Schoener, 2011).Например, глобальные изменения сдвигают состояние среды, что приводит к изменению формы и силы отбора по индивидуальным и видовым признакам и обратным связям в экологическую динамику (Reiss et al., 2009). Чтобы учесть эти четыре основных свойства, мы признаем, что интегрированные экспериментальные установки должны обеспечивать высокий уровень репликации в нескольких градиентах временных и пространственных масштабов и сильную способность разгадывать сложные биологические процессы.
Решение проблем, связанных с размером и сложностью экспериментальных единиц
Экологи разработали экспериментальные инструменты, начиная от хемостатов на скамейке или сложных климатических камер экотронов и заканчивая более или менее сложными полевыми установками.Такие инструменты редко преподавались с точки зрения взаимодополняемости или с точки зрения выбора соответствующего уровня тестируемости, репликации, реализма и междисциплинарности. Экспериментальные подходы в небольших пространственных и временных масштабах (например, лабораторные микрокосмы) предлагают высокую степень воспроизведения и контроля окружающей среды и являются чрезвычайно мощными инструментами для проверки общих теорий (Caswell, 1988), но им может не хватать реализма и сложности (рис. 1, см. Benton et al., 2007; Drake and Kramer, 2012).С другой стороны, крупномасштабные полевые эксперименты предлагают высокую степень естественной сложности, но часто плохо контролируются и воспроизводятся (Osmond et al., 2004; Leuzinger et al., 2011; Haddad et al., 2017). Более сложные, более крупные экспериментальные установки также часто позволяют проводить более междисциплинарные исследовательские программы, при этом в некоторых крупномасштабных полевых экспериментах часто собирается более широкое сообщество пользователей из области экологии, геонаук или даже социальных наук. Кроме того, было высказано предположение, что мелкомасштабные экспериментальные подходы обладают большей внутренней достоверностью (т.т. е. высокая степень уверенности в том, что причинно-следственные связи связаны с заданным набором факторов), но часто им не хватает внешней валидности (т. е. более низкая способность к обобщению, De Boeck et al., 2015). В промежутке между этими двумя экстремальными масштабами мезокосмические подходы (полуестественные экспериментальные установки) являются часто используемым решением для манипулирования несколькими биотическими и/или абиотическими факторами, оставляя в системе некоторые естественные колебания (Stewart et al., 2013). Технические и бюджетные ограничения приводят к сильному компромиссу между способностью к репликации и биологической сложностью, а также возможностью контроля окружающей среды и измерительными возможностями экспериментальных единиц (рассмотрено в Petersen et al., 1999; Стюарт и др., 2013).
Рисунок 1 . Дизайн экспериментальной установки обычно включает в себя несколько компромиссов. Здесь экспериментальные установки были организованы по размеру из небольших лабораторных микрокосмов, строго контролируемых лабораторных мезокосмов внутри экотронов, полевых мезокосмов и природных экосистем. Возможности управления характеризуют уровень контроля окружающей среды, который может предложить экспериментальная установка, и обычно он уменьшается от закрытых лабораторных систем до естественных экосистем (Петерсен и др., 1999). Сложность определяет количество видов, трофических уровней или типов экосистем, а также пространственную сложность окружающей среды, и обычно она возрастает от лабораторных к естественным системам. Мощность репликации связана с максимальным количеством экспериментальных единиц и, учитывая бюджетные и технические ограничения, уменьшается с пространственным масштабом и технологической сложностью экспериментальной установки. Внутренняя проверка определяет степень, в которой экспериментальная установка может быть использована для проверки данной теории, и она идет на компромисс с оценкой теории по мере увеличения пространственного масштаба (De Boeck et al., 2015). Мультидисциплинарность — это степень, в которой несколько дисциплин могут работать вместе в экспериментальной установке, и она в среднем увеличивается с пространственным масштабом (Stewart et al., 2013).
В целом это означает, что (1) ни одна экспериментальная установка не может оптимизировать все компоненты, и нам потребуются новые экспериментальные инструменты, характеризующиеся способностью как-то избегать технических и бюджетных ограничений (Хаддад, 2012), и что (2) оптимизация каждого компонента экспериментальной установки должна быть тщательно продумана с учетом типа экосистемы, вопроса исследования и доступных технологий.В более общем плане новизна экспериментальных подходов будет заключаться как в их возможности воссоздавать плохо изученные экосистемы, так и в том, что они позволяют изучать сложные биотические и абиотические взаимодействия с высоким уровнем репликации. Такие экспериментальные установки очень дороги и могут быть запрограммированы и управляться только целым научным сообществом. Эти новые типы экспериментальных установок будут иметь ключевое значение для ускорения исследований экосистем и решения ключевых научных задач.
Учет обратной связи между теорией и экспериментом
Многие теории процветали в экологии в течение последних десятилетий, но большинство из них были проверены лишь частично, а некоторые даже не проверены.Были предприняты попытки проверки теории в хемостатах, экотронах или в полуестественных условиях, но оценка теории (т. е. оценка части дисперсии, объясняемой вариацией естественных систем) по-прежнему остается редкой (рис. 1, но см. Schmid et al., 2002; Тилман и др., 2014). Поэтому крайне важно организовать экспериментальные установки таким образом, чтобы они могли быть взаимодополняющими и совместимыми с моделями и обеспечивать более эффективное взаимодействие модель-данные.
Предлагаемый метод
Задачи разработки экспериментальных подходов, охватывающих несколько масштабов, охватывающих ряд процессов и сложности и тесно связанных с экологическими моделями, многочисленны.Исследовательская инфраструктура может справиться с этими проблемами легче, чем независимые подходы на основе сайтов, если она обеспечивает эффективный доступ к передовым экспериментальным установкам и инструментам моделирования, а также если она облегчает научный процесс, предлагая гибкие связи между данными, собранными в различных экспериментах и моделях. . Мы предлагаем метод, основанный на шести ключевых компонентах для достижения этих всеобъемлющих целей:
1. Подборка передовых ресурсов, включая экспериментальные, аналитические платформы и платформы моделей данных .Основные элементы исследовательской инфраструктуры (RI) должны включать экспериментальные платформы, начиная от строго контролируемых экспериментальных установок и заканчивая долгосрочными экспериментами в естественных экосистемах, а также аналитические инструменты (предназначенные для сбора данных) и информационные системы, предназначенные для управления данными, реализации моделей и проведения экспериментов. интеграция модели данных. Каждая экспериментальная платформа должна обладать выдающимися характеристиками и ярко выраженной оригинальностью (см., например, Legrand et al., 2012; Verdier et al., 2014). Кроме того, каждая экспериментальная платформа должна поддерживаться сильным и квалифицированным персоналом для проведения высококачественных исследований. RI будет нести ответственность за управление жизненным циклом всех платформ, продвигая новые идеи, способствуя созданию новых платформ и оценивая их качество и управление.
2. Стандартизированная и централизованная политика доступа к платформам . Доступ к каждой платформе должен соответствовать стандартным процедурам, аналогичным политике открытого доступа, недавно принятой для доступа к данным, и услуги должны быть открыты как для академического, так и для частного секторов.RI должен быть подходящим органом для принятия решений в отношении общих процедур, посвященных представлению проектов, политике ценообразования и распространению данных.
3. Стандартизированный каталог ресурсов, данных и моделей . Сложное управление и эксплуатация RI требует описания каждого ее компонента с использованием стандартизированных метаданных. Это описание включает в себя сами платформы, результаты экспериментов, проведенных на каждой платформе, и модели. RI должен предоставлять строгие рекомендации по метаданным, делать их семантически согласованными и предоставлять их в эффективном интерфейсе запросов для обнаружения и доступа к ресурсам, данным и моделям RI.
4. Гармонизация измерений и методов . Для облегчения обработки данных различного происхождения и обеспечения их сопоставимости инфраструктура должна определять политику сбора, обработки и квалификации измерений. Важно обмениваться протоколами и согласовывать их. Гармонизация подразумевает идентификацию оборудования, инструментов и данных и может включать стандартизацию протоколов, например, стандартных процедур для использования конкретных датчиков.В частности, должна быть принята и распространена процедура разработки и описания экспериментальных протоколов.
5. Содействие доступу к данным и повторному использованию . Политика в отношении данных об инфраструктуре должна способствовать развитию открытой науки посредством совместного использования и повторного использования данных исследований экосистем. Правила интеллектуальной собственности и идентификаторы наборов данных должны гарантировать, что большинство данных, созданных платформами RI, будут доступны и доступны для цитирования международным исследовательским сообществом. Данные могут быть доставлены непосредственно через интерфейс базы данных, соответствующий инфраструктуре, через веб-сервисы или в средах моделирования, которые интегрируют данные в действия по моделированию.
6. Вклад в повестку дня научного сообщества . РИ должен привлечь научное сообщество, разделяющее интерес к использованию экспериментальных платформ и управлению ими. Таким образом, это центральное место для обсуждения ряда тем, таких как передовая наука, которую можно сделать с помощью инфраструктуры, связь экспериментов и моделей, внедрение новых технологий и синтез данных (см., например, этот обзор, посвященный экспериментам по фрагментации, произведенным AnaEE France, Haddad et al., 2017).
Практический пример AnaEE Франция
RI AnaEE France был создан в соответствии с вышеуказанной методологией, чтобы объединить усилия различных французских исследовательских организаций по модернизации и интеграции существующих экспериментальных инструментов для изучения экосистем во Франции. В течение последних 25 лет мы независимо разработали несколько экспериментальных установок во Франции для изучения различных типов континентальных экосистем. Эти объекты обычно строились отдельными исследовательскими группами без учета их общей взаимодополняемости.Таким образом, создание AnaEE France включало в себя первый шаг по определению критериев выбора среди существующих платформ, за которым следовал второй шаг по определению общей и дополнительной организации и предложению плана централизованного управления. Ниже мы обсудим каждый из этих шагов и в заключение покажем дополнительные преимущества RI для исследовательского сообщества.
Выбор и организация ресурсов
Экспериментальные объекты в AnaEE France, ориентированные на континентальные экосистемы (водные и наземные), были выбраны за их оригинальность, большое сообщество пользователей и открытый доступ для международного исследовательского сообщества.Они также были выбраны на основе их взаимодополняющих инструментов и подходов, чтобы предложить возможности для масштабирования вверх и вниз от подходов in vitro до in natura в рамках уникальной инфраструктуры и с теми же правилами доступа, а также для обеспечения обратной связи между моделями и эксперименты. Чтобы сравнивать данные с использованием общей структуры и использовать сопоставимые меры и стандарты на разных платформах, мы предвидели необходимость в общем наборе аналитических платформ и общей процедуре сбора данных с использованием одних и тех же инструментов в мобильной лаборатории.Таким образом, распределенная и скоординированная сеть экспериментальных платформ AnaEE France была связана с выбором некоторых аналитических и моделирующих платформ.
Существующие экспериментальные платформы были сначала ранжированы по оси управления (рис. 2), что привело к трем категориям платформ, включая установки с контролируемой средой (экотроны), полууправляемые полевые мезокосмы, в которых можно было манипулировать некоторыми экологическими и биотическими факторами, и полевые эксперименты с в natura экосистемы.Каждая экспериментальная платформа должна позволять одновременно манипулировать экосистемными процессами и отслеживать их с помощью междисциплинарного подхода (дополнительные технические сведения о каждом типе платформы см. в Mougin et al., 2015). Экспериментальные платформы были выбраны на основе их способности манипулировать целым рядом различных репрезентативных типов экосистем, включая леса, пастбища, пахотные земли и водные экосистемы (Mougin et al., 2015). Кроме того, мы включили аналитические платформы, предлагающие инструменты для описания наиболее важных биотических и абиотических условий (включая метабаркодирование, Yang et al., 2014) и разработали новый электронный сервис, посвященный управлению данными и моделированию. Услуги по моделированию были основаны на платформах, на которых размещены модели и модули, предлагающих средства сопряжения моделей, прямой доступ к данным и статистическим инструментам (анализ чувствительности, оценка параметров, оценка ошибок, визуализация выходных данных). Модульная структура предлагаемого РИ позволила улучшить внутреннюю организацию, но синергия между модулями была обеспечена за счет регулярных семинаров и встреч (см. ниже).Полный список услуг приведен в Mougin et al. (2015), а также доступен на специальном веб-сайте (http://www.anaee-france.fr/).
Рисунок 2 . Общая организация экспериментальных установок по градиенту размеров экспериментальных установок, дополненная аналитическими средствами, платформами моделирования и информационными системами. Степень контроля условий окружающей среды снижается от экотронов до полевых экспериментов (см. рис. 1).
Общая организация, типы услуг и политика доступа
Первой целью создания инфраструктуры было создание согласованного набора экспериментальных, аналитических платформ и платформ моделей данных с учетом различных ключевых условий, определенных в разделах «Основные задачи» и «Внедрение инфраструктуры экспериментальных исследований экосистемы».Вторая цель заключалась в обеспечении плавного управления инфраструктурой и политики открытого доступа. Сначала мы определили три основных вида услуг AnaEE France, которые включают (1) доступ к экспериментальным и аналитическим объектам, инструментам и платформам моделирования; (2) доступ к архивным образцам и коллекциям биологических ресурсов; и (3) доступ к наборам данных. Первые два вида услуг требуют согласования спроса с предложением с точки зрения технических, финансовых и логистических потребностей, а доступ к данным регулируется генеральной лицензией, определяющей права и обязанности, связанные с использованием данных.Для реализации политики доступа к данным пользователей просят зарегистрироваться и обязаться правильно указывать источник и авторство загруженных наборов данных. Мы разработали единую точку доступа с обновленной информацией об услугах и сборах, открытыми конкурсами проектов и процессом проверки для оценки научной и технической значимости предлагаемых проектов (см. рис. 3). Общая политика в отношении платы за доступ (т. е. экономическая модель РИ) состоит в том, чтобы просить пользователей покрывать часть текущих расходов на услуги для проектов, координируемых учеными, и взимать дополнительную плату, соответствующую рабочей силе и обновлению инструментов для проектов, координируемых частными партнерами.Утвержденным пользователям предлагается подписать соглашение с AnaEE France, включая информацию о защите данных и патентов, авторских правах и правах собственности. Основная часть общей политики правил доступа и сборов является обязательной для всех сервисов, но каждая платформа может включать дополнительные особенности. У каждой платформы есть специальная группа рецензентов, в которой рецензенты отвечают за выбор проектов и планирование доступа к платформе. Новизна этого подхода заключается не только в общих правилах, связанных с политикой доступа и управлением данными, но и в создании уникального веб-портала — базы данных, предназначенной для представления и реализации проектов (см. рис. 4).
Рисунок 3 . Порядок подачи проекта. Блок-схема иллюстрирует стандартную проверку и отбор представленных проектов, который включает либо внешнюю проверку на предмет финансирования, либо внутреннюю проверку, когда финансирование не основано на внешней экспертной оценке.
Рисунок 4 . Информационная система для администрирования AnaEE RI, включая специальные веб-приложения для представления проекта (администрирование проектных предложений), реализации проекта (меры событий при разработке эксперимента) и управления данными (образец анализа управления).На диаграмме показан путь от представления проекта до производства и хранения данных, а также связанные базы данных, предназначенные для метаданных проекта и эксплуатации, структуры базы данных и необработанных данных.
Информационные системы
Информационная система AnaEE France основана на распределенной архитектуре, собирающей информацию о базах данных, расположенных в разных центрах, некоторых платформах моделирования и портале для метаданных и доступа к ресурсам (рис. 5). Информационная система баз данных предназначена для хранения данных, обеспечения их доступности и управления правами доступа.Параллельно разрабатывались две взаимодополняющие системы для управления данными, генерируемыми экспериментальными платформами, в том числе одна, предназначенная для долгосрочных экспериментов (т. е. десятилетий), проводимых с на платформах natura (доступна, например, по адресу https://si-acbb. inra.fr для экспериментов с агросистемами) и один, посвященный краткосрочным (т.е. месяцам или годам) исследовательским проектам, работающим с экотронами и полевыми мезокосмами. Поскольку целью информационных систем для долгосрочных экспериментов является предоставление основных данных, были разработаны инструменты для потока данных в режиме онлайн, стандартизации переменных и метаданных на разных платформах, запроса данных и управления правами.Для краткосрочных экспериментов было разработано и реализовано специальное веб-приложение под названием ISIA (Информационная система для администрирования инфраструктуры) (см. рис. 4). Целью ISIA является сбор информации обо всем экспериментальном цикле в единой среде и базе данных, включая представление проекта, план эксперимента, экспериментальные протоколы и исходные данные. Для идентификации всех данных, имеющихся в информационных системах, был разработан веб-портал. Благодаря семантически строгой аннотации данные можно найти либо с помощью предопределенных фильтров, либо с помощью открытых запросов.Для расширения функциональных возможностей платформ моделирования и содействия повторному использованию данных были разработаны веб-сервисы для передачи данных из информационных систем на платформы моделирования.
Рисунок 5 . Распределенная архитектура информационной системы AnaEE-F включает в себя каталог обнаружения для доступа к метаданным о платформах, наборах данных или моделях, портал для доступа к метаданным о наблюдениях или переменных модели, включая семантические ссылки и онтологию, а также репозиторий данных для хранения цифровые идентификаторы объектов (DOI) наборов данных из информационных систем в экспериментах natura и mesocosm.Наборы данных из экспериментов связаны с фабриками моделей, чтобы обеспечить параметризацию модели или усвоение данных.
Метаданные
Аннотирование ресурсов с использованием метаданных (данных о данных) является ключом к их обнаружению и повторному использованию. Когда он основан на общих стандартах, он напрямую способствует созданию эффективной совместимости между необработанными данными, моделями и экспериментами. Метаданные используются в трех основных механизмах, включая обнаружение (идентификация источников данных, содержащих заданную информацию), исследование (оценка соответствия между данными и потребностями пользователей) и использование (условия использования и доступа к данным). источники данных).Использование метаданных обычно управляется в информационных системах данных, тогда как метаданные обнаружения чаще всего управляются в специальной среде, обеспечивающей совместимость с международными стандартами и сбор данных по различным каталогам (например, GEOBON в глобальном масштабе в области исследований биоразнообразия). Мы использовали два международных стандарта метаданных, разработанных для наук об окружающей среде и экологии: стандарт геопространственных метаданных ISO19115/19139, совместимый с директивой ЕС INSPIRE (Anonymous, 2013), и язык экологических метаданных (EML, Fegraus et al., 2005). В настоящее время описание всех ресурсов AnaEE France (http://w3.avignon.inra.fr/geonetwork_anaee) соответствует использованию программного обеспечения GeoNetwork (http://geonetwork-opensource.org/).
В дополнение к этим стандартам существуют международные инициативы по разработке стандартов метаданных, таких как Sensor Web Enablement (SWE) OGC для реализации потока данных от датчиков к веб-интерфейсу и ряд языков метаданных (например, SensorML) для описания датчиков и связанных данных. наборы. Однако эти стандарты не фиксируют словарный запас и семантические связи между понятиями, и существует несколько инициатив, возглавляемых различными группами экологов, агрономов или ученых-геологов по разработке тезаурусов и онтологий.Поэтому для удовлетворения наших конкретных потребностей мы разработали собственные семантические справочные инструменты, используя словари, полученные из различных существующих тематических тезаурусов (GEMET, EnvThes, AGROVOC, TAXREF и т. д.), и собирая словари, используемые на различных распределенных платформах инфраструктуры. Затем эти термины были собраны в тезаурусе AnaEE France, который поддерживается программным обеспечением VOCBENCH и доступен для всего сообщества AnaEE. Тезаурус AnaEE находится в открытом доступе через семантический репозиторий AgroPortal (http://agroportal.lirmm.fr/; Жонке и др., 2016). Чтобы дать точное описание ресурсов данных и обеспечить их взаимодействие с платформами моделирования, существующие базы данных и модели были семантически аннотированы с использованием онтологий. В качестве основного элемента нашей онтологии мы использовали онтологию OBOE (https://github.com/NCEAS/oboe/; Madin et al., 2007; Schildhauer et al., 2016), разработанную для научных наблюдений и измерений в области экологии. Расширения OBOE разрабатываются для конкретных нужд AnaEE France, также используются другие тематические онтологии, такие как wgs84_pos для пространственно расположенных объектов для описания их пространственных паттернов и SSN-SensorML для описания датчиков и методов.Онтология AnaEE разработана с использованием программного обеспечения для совместной работы Protégé и будет также доступна через AgroPortal.
Гармонизация
Текущие протоколы мониторинга, измерений и экспериментов в AnaEE France не стандартизированы из-за различных исторических, логистических или мониторинговых ограничений. В краткосрочной перспективе ожидаются существенные улучшения для улучшения прослеживаемости данных и облегчения сравнения между экспериментами. Гармонизация описания данных и протокола является результатом использования общих информационных систем, которые обеспечивают интегрированное, семантически правильное и совместное описание каждого набора данных.Стандартизация протоколов и измерений, включая оценку точности, процедуру курирования и использование общих инструментов, будет ключевой задачей для повышения качества данных и обеспечения их сопоставимости между наборами данных. Например, на различных платформах осуществляются методологические разработки для улучшения методов калибровки датчиков влажности почвы или методов отбора проб почвенных газов. Эти исследования могут использовать преимущества различных контекстов сайтов, а новые усовершенствованные методы могут быть быстрее развернуты на разных платформах.
Мероприятия по созданию сообщества
AnaEE France включает в себя большое техническое и научное сообщество, занимающееся управлением платформой (около 300 постоянных сотрудников), и широкое сообщество пользователей (около 300–400 проектов в год). Высокое техническое мастерство, разнообразие экспериментальных подходов и широкий спектр научных областей, которыми занимается сообщество AnaEE France, дают ему право играть ведущую роль в научном сообществе по темам, связанным с экспериментами над экосистемами и методологическими разработками.Таким образом, в AnaEE France значительные усилия были направлены на деятельность по созданию сообщества. Созданы рабочие группы по методологическим вопросам, наиболее актуальным для развития инфраструктуры. Эти группы посвящены темам измерений и стандартизации протоколов экспериментов, разработке новых инструментов или экспериментальных установок или использованию модельных организмов и экосистем. Например, были созданы рабочие группы для решения некоторых из них, таких как, например, обзор концепций и методов измерения биоразнообразия, специальных датчиков и инструментов для анализа и моделирования данных о биоразнообразии.
RI также открывает возможности для развития обучения и преподавания на основе технологий и данных, доступных на всех платформах. В AnaEE France инфраструктура использовалась для организации и проведения некоторого обучения передовым методам или практикам, а также для поощрения или развития обучения, ориентированного на эксперимент. Были также разработаны информационно-просветительские мероприятия для широкой общественности. По самой своей природе исследовательские инфраструктуры предлагают и другие возможности для разработки обобщающих работ, таких как сравнение индикаторов экосистем или обзоры методов управления.В области наук об экосистемах инфраструктура может помочь в разработке общих показателей состояния окружающей среды, таких как объемы хранения CO 2 , или инструментов для характеристики и измерения биоразнообразия. Эти инструменты могут быть предоставлены ученым, а также государственным учреждениям и политикам.
Показатели эффективности и некоторые примеры
RI AnaEE France был официально запущен в конце 2011 года, и с тех пор мы готовим сводную статистику, которая может указывать на тенденции в эффективности экспериментальных исследовательских инструментов за последние четыре года (таблица 1).С самого начала финансовая и человеческая поддержка со стороны наших финансирующих агентств была стабильной (годовой бюджет около 10 миллионов евро и эквивалентная рабочая сила около 145 человек), и большая часть ресурсов РИ была инвестирована в модернизацию существующих платформ и строительство новых платформ (22 услуги, в том числе 3 вновь построенных). В то же время влияние рычага на региональные и национальные программы финансирования для связанных платформ было важным и постоянно увеличивалось (с 2 до 5 миллионов евро), а доходы, полученные от платы за пользование и внешних проектов, увеличились с 0.от 2 до 1,4 млн евро за счет некоторого среднего увеличения заполняемости, новой политики оплаты и увеличения количества финансируемых проектов. Ежегодно проводилось довольно большое количество исследовательских проектов с колебаниями, вызванными межгодовыми изменениями средней продолжительности каждого проекта. Разумное количество (20%) проектов было связано с зарубежными лабораториями. Кроме того, мы значительно увеличили использование и повторное использование данных и моделей, созданных каждым сервисом (увеличение в 10 раз за 4 года). Это сопровождалось увеличением количества публикаций, в том числе технических, и статистики эффективности учебных мероприятий.Текущие усилия будут продолжаться для увеличения числа проектов частного сектора, улучшения дальнейшей гармонизации измерений и методов и развертывания недавно разработанных информационных систем.
Таблица 1 . Показатели деятельности AnaEE France с момента ее строительства в 2011 г.
Примеры замечательных недавних исследований, проведенных в AnaEE France, включают эксперименты по изменению климата, которые обычно трудно провести в рамках одной лаборатории. Например, сотрудничество между в natura и платформами Ecotrons позволяет проводить краткосрочные эксперименты по моделированию климата на нетронутых участках почвенно-растительных экосистем, извлеченных из мест длительных исследований.Используя этот подход, Roy et al. (2016) недавно обнаружили, что повышенные концентрации CO 2 в атмосфере, прогнозируемые в будущем, должны компенсировать негативное воздействие летней засухи на пастбища и, следовательно, влиять на устойчивость этой экосистемы к потеплению. Прогнозируется, что такие экстремальные погодные явления также увеличат риск исчезновения многих видов на Земле, но крупномасштабные экспериментальные демонстрации отсутствуют, и остается неизвестным, могут ли виды компенсировать потепление климата путем расселения (Sinervo et al., 2010). Недавно проведенный на одной из платформ AnaEE France эксперимент (см. Legrand et al., 2012), позволивший совместно манипулировать климатическими условиями и фрагментацией среды обитания, смог показать, что ни расселение, ни акклиматизация не могут предотвратить быстрое исчезновение популяций ящериц к 2050 г. с последующим дальнейшим исчезновением. Повышение средней температуры на 2,5°C (Bestion et al., 2015a,b).
Заключение и перспективы
По-прежнему слишком мало попыток объединить в сеть соответствующие экспериментальные учреждения из одной страны в научных областях биоразнообразия, агрономии и экологии.Извлекая уроки из серьезных проблем экологических исследований, мы предлагаем рекомендации по созданию и эксплуатации такой исследовательской инфраструктуры. В случае с AnaEE France экспериментальные установки были выбраны из диапазона контрольных возможностей и возможностей обработки репрезентативного набора типов экосистем. Инфраструктура включала аналитические и моделирующие платформы, а также специализированные информационные системы. Были разработаны стандартизированные методы и практики, решения для хранения и доступа к данным, платформы моделирования и учебные мероприятия для повышения качества всех услуг и обеспечения синергизма между существующими платформами.Срок службы экспериментальных установок и услуг обычно ограничен. Ожидается, что путем организации жизненного цикла платформ совместно с финансовыми органами во Франции будут инициированы долгосрочные устойчивые и оптимизированные усилия по продвижению в понимании экосистем и управлении экологическими услугами. Сейчас, на пятом году своей жизни, AnaEE France выполняет свои первоначальные задачи, и количество проектов и исследователей, использующих эти услуги, обнадеживает.
Экспериментальные инфраструктуры — не единственные инструменты, которые необходимо разрабатывать скоординированным образом для оптимизации исследований в области экологии и окружающей среды.Долгосрочные наблюдения за экосистемами и социально-экосистемами являются другой важной инфраструктурой, и существуют хорошо зарекомендовавшие себя сети наблюдений. Следует установить или укрепить связи между экспериментальной и наблюдательной инфраструктурами, если они уже существуют, поскольку они будут способствовать синергии и улучшат диалог между наблюдательными и экспериментальными подходами в нашей области. Такие усилия являются ключевой задачей для решения насущных вопросов о состоянии и будущем экосистем.
Вклад авторов
JC, AnC, J-FL, AbC, TC, ML, CM, CP, JR и LS-A разработали инфраструктуру. JC, AnC, J-FL и AbC разработали общую структуру инфраструктуры AnaEE-France с помощью TC, ML, CM, CP, JR и LS-A. JC, AnC, J-FL и LG написали рукопись. TC, ML, CM, CP, JR и LS-A помогли просмотреть различные версии рукописи.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Авторы выражают благодарность CNRS, INRA, Université Grenoble Alpes и коллегам из AnaEE France за их поддержку. Cécile Callou и Aurélien Maire координировали создание программного обеспечения ISIA и помогли нарисовать рисунок 4 в этой статье. AnaEE France — это проект, поддерживаемый в рамках программы Investissements d’Avenir, запущенной французским правительством и реализуемой ANR под номером ANR-11-INBS-0001.
Ссылки
Аноним (2013). Правила реализации метаданных INSPIRE: Технические рекомендации на основе EN ISO 19115 и EN ISO 19119, версия 1.3. Объединенный исследовательский центр Европейской Комиссии .
Бейкер, К.С., Бенсон, Б.Дж., Хеншоу, Д.Л., Блоджетт, Д., Портер, Дж.Х., и Стаффорд, С.Г. (2000). Эволюция многосайтовой сетевой информационной системы: парадигма управления информацией LTER. BioScience 50, 963–978. doi: 10.1641/0006-3568(2000)050[0963:EOAMNI]2.0.CO;2
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Башкин, В.Н. (2002). Современная биогеохимия . Бостон, Массачусетс: Kluwer Academic Publishers.
Академия Google
Бегон, М., Харпер, Дж. Л., и Таунсенд, К. Р. (1996). Экология. Отдельные лица, население и сообщество. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Blackwell Science.
Бентон, Т.Г., Солан, М., Трэвис, Дж.М., и Саит, С.М. (2007). Эксперименты с микрокосмом могут помочь решить глобальные экологические проблемы. Тренды Экол. Эвол. 22, 516–521. doi: 10.1016/j.tree.2007.08.003
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Бестион, Э., Клоберт, Дж., и Кот, Дж. (2015b). Внутривидовая изменчивость реакции расселения на изменение климата. Экол. лат. 18, 1226–1233. doi: 10.1111/ele.12502
Полнотекстовая перекрестная ссылка
Bestion, E., Teyssier, A., Richard, M., Clobert, J., and Cote, J. (2015a). Живи быстро, умри молодым: экспериментальные доказательства риска вымирания населения из-за изменения климата. PLoS Биол. 13:e1002281 doi: 10.1371/journal.pbio.1002281
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Бланчфилд, П.Дж., Патерсон, М.Дж., Ширер, Дж.А., и Шиндлер, Д.В. (2009). Наследие Джонсона и Валлентина: 40 лет водных исследований в районе экспериментальных озер. Кан. Дж. Фиш. Аква. Наука . 66, 1831–1836 гг. дои: 10.1139/F09-148
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Брудвиг, Л. А., Дамшен, Э. И., Хаддад, Н. М., Леви, Д. Дж., и Тьюксбери, Дж. Дж. (2015). Влияние фрагментации среды обитания на множественные взаимодействия растений и животных и воспроизводство растений. Экология 96, 2669–2678.дои: 10.1890/14-2275.1
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Cardinale, B.J., Duffy, J.E., Gonzalez, A., Hooper, D.U., Perrings, C., Venail, P., et al. (2012). Утрата биоразнообразия и ее влияние на человечество. Природа 486, 59–67. doi: 10.1038/nature11148
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Карпентер, С. Р. (1996). Эксперименты с микрокосмом имеют ограниченное значение для экологии сообщества и экосистемы. Экология 77, 677–680. дои: 10.2307/2265490
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Касвелл, Х. (1988). Теория и модели в экологии: другой взгляд. Экол. Модель. 43, 33–44. дои: 10.1016/0304-3800(88)
-3Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Чабби, А., и Лешер, Х.В. (2017a). Инфраструктуры исследований наземных экосистем: проблемы и возможности . Лондон: CRC Press; Группа Тейлор и Фрэнсис.
Академия Google
Чабби, А., Лешер, Х.В., и Тай, М.Р. (2017b). «Интегрированные экспериментальные исследовательские инфраструктуры: изменение парадигмы, чтобы противостоять неопределенности в мире и внедрять инновации на благо общества», в Инфраструктуры исследования экосистем: необходимость решения глобальных изменений и связанных с ними проблем , редакторы А. Чабби и Х. В. Лешер (Лондон: CRC Пресса; Группа Тейлора и Фрэнсиса), 3–26.
Сиаис П., Долман А. Дж., Бомбелли А., Дюрен Р., Перегон А., Rayner, P.J., et al. (2014). Текущие систематические наблюдения за углеродным циклом и необходимость внедрения политически значимой системы наблюдения за углеродом. Биогеонауки 11, 3547–3602. doi: 10.5194/bg-11-3547-2014
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Клоберт, Дж., Багет, М., Бентон, Т.Г., и Буллок, Дж.М. (2012). Экология расселения и эволюция. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
Академия Google
Клаттон-Брок Т. и Шелдон Б.С. (2010). Особи и популяции: роль многолетних индивидуальных исследований животных в экологии и эволюции. Тренды Экол. Эвол. 25, 562–573. doi: 10.1016/j.tree.2010.08.002
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
De Boeck, H.J., Vicca, S., Roy, J., Nijs, I., Milcu, A., Kreyling, J., et al. (2015). Эксперименты с глобальными изменениями: вызовы и возможности. Биологические науки 65, 922–931. doi: 10.1093/biosci/biv099
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Дрейк, Дж.М. и Крамер А.М. (2012). Механистическая аналогия: как микрокосмы объясняют природу. Теор. Экол. 5, 433–444. doi: 10.1007/s12080-011-0134-0
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Эрлих, П.Р., и Харт, Дж. (2015). Мнение: чтобы накормить мир в 2050 году потребуется глобальная революция. Проц. Нац. акад. науч. США 112, 14743–14744. doi: 10.1073/pnas.1519841112
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Феграус, Э.Ф., Андельман С., Мэтью Б.Дж. и Шильдхауэр М. (2005). Максимизация ценности экологических данных с помощью структурированных метаданных: введение в язык экологических метаданных (EML) и принципы создания метаданных. Бык . Экол. соц. Я . 86, 158–168. doi: 10.1890/0012-9623(2005)86[158:MTVOED]2.0.CO;2
Полнотекстовая перекрестная ссылка
Гонсалес А., Ронсе О., Феррире Р. и Хохберг М. Э. (2013). Эволюционное спасение: новое направление на стыке экологии и эволюции. Филос. Транс. Р. Соц. В 368:20120404. doi: 10.1098/rstb.2012.0404
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Хаддад, Н.М., Холт, Р.Д., Флетчер, Р.Дж., младший, Лоро, М., и Клоберт, Дж. (2017). Объединение моделей, данных и концепций для понимания последствий фрагментации для всей экосистемы. Экография , 40, 1–8. doi: 10.1111/ecog.02974
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Хупер, Д. У., Чапин, Ф. С., Юэл, Дж. Дж., Гектор, А., Inchausti, P., Lavorel, S., et al. (2005). Влияние биоразнообразия на функционирование экосистем: консенсус современных знаний. Экол. Моногр . 75, 3–35. дои: 10.1890/04-0922
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Howden, S.M., Soussana, J.-F., Tubiello, F.N., Chhetri, N., Dunlop, M., and Meinke, H. (2007). Адаптация сельского хозяйства к изменению климата. Проц. Нац. акад. науч. США . 104, 19691–19696. doi: 10.1073/pnas.07018
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Джейкоб, С., Бестион, Э., Легран, Д., Клобер, Дж., и Кот, Дж. (2015). Соответствие среды обитания и пространственная неоднородность фенотипов: последствия для функционирования метапопуляции и метасообщества. Эволюция. Экол . 29, 851–871. doi: 10.1007/s10682-015-9776-5
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Жонке, К., Туле, А., Арно, Э., Обен, С., Дзале-Йеумо, Э., Эмоне, В., и др. (2016). «Повторное использование технологии NCBO BioPortal для агрономии для создания AgroPortal», в 7-й Международной конференции по биомедицинским онтологиям, ICBO’16, демонстрационная сессия (Корваллис, Орегон).
Академия Google
Кампе, Т. У., Джонсон, Б. Р., Кустер, М., и Келлер, М. (2010). NEON: первая экологическая обсерватория континентального масштаба с дистанционным зондированием биохимии и структуры растительного покрова по воздуху. J. Appl. Дистанционный датчик . 4:0433510. дои: 10.1117/1.3361375
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Kao, R.H., Gibson, C.M., Gallery, R.E., Meier, C.L., Barnett, D.T., Docherty, K.M., et al. (2012). Наземные полевые наблюдения NEON: проектирование стандартизированной выборки в континентальном масштабе. Экосфера 3, 1–17. doi: 10.1890/ES12-00196.1
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Лоутон, Дж. Х. (1996). Установка Ecotron в Силвуд-парке: ценность экспериментов с «большой бутылкой». Экология 77, 665–669. дои: 10.2307/2265488
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Легран Д., Гийом О., Багет М., Кот Дж., Троше А., Кальвез О. и др. (2012). Метатрон: экспериментальная система для изучения распространения и метаэкосистем земных организмов. Нац. Методы 9, 828–830. doi: 10.1038/nmeth.2104
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Legrand, D., Cote, J., Fronhofer, E.A., Holt, R.D., Ronce, O., Schtickzelle, N., et al. (2017). Экоэволюционная динамика фрагментированных ландшафтов. Экография 40, 9–25. doi: 10.1111/ecog.02537
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Лейцингер, С., Луо, Ю., Бейр, К., Дилеман, В., Викка, С., и Кёрнер, К. (2011).Не переоценивают ли эксперименты по глобальным изменениям воздействие на наземные экосистемы? Тренды Экол. Эвол. 26, 236–241. doi: 10.1016/j.tree.2011.02.011
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Линденмайер Д. Б., Лайкенс Г. Э., Андерсен А., Боуман Д., Булл С. М., Бернс Э. и другие. (2012). Значение многолетних экологических исследований. Austral Ecol . 37, 745–757. doi: 10.1111/j.1442-9993.2011.02351.x
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Лоро, М.(2010). От популяций к экосистемам: теоретические основы нового экологического синтеза . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета.
Академия Google
Мадин Дж., Бауэрс С., Шильдхауэр М., Кривов С., Пеннингтон Д. и Вилла Ф. (2007). Онтология для описания и синтеза данных экологических наблюдений. Экол. информ. 2, 279–296. doi: 10.1016/j.ecoinf.2007.05.004
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Магилл, А.H., Aber, J.D., Currie, W.S., Nadelhoffer, K.J., Martin, M.E., McDowell, W.H., et al. (2004). Реакция экосистемы на 15-летнее постоянное добавление азота в LTER Гарвардского леса, Массачусетс, США. Лесная экол. Управление 196, 7–28. doi: 10.1016/j.foreco.2004.03.033
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Magnuson, J.J., Robertson, D.M., Benson, B.J., Wynne, R.H., Livingstone, D.M., Arai, T., et al. (2000). Исторические тенденции ледовитости озер и рек в Северном полушарии. Наука 289, 1743–1746. doi: 10.1126/наука.289.5485.1743
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Магнусон, Дж. Т. (1990). Долгосрочные экологические исследования и невидимое настоящее. BioScience 40, 495–501. дои: 10.2307/1311317
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Муни, Х. А., Дурайаппах, А., и Ларигодери, А. (2013). Эволюция взаимодействия естественных и социальных наук в программах исследований глобальных изменений. Проц. Нац. акад. науч. США 110, 3665–3672. doi: 10.1073/pnas.1107484110
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Мужен, К., Азам, Д., Каке, Т., Шевирон, Н., Декиед, С., Ле Гальяр, Ж.-Ф., и др. (2015). Скоординированный набор платформ для исследования экосистем, открытых для международных исследований в области экотоксикологии, AnaEE France. Окружающая среда. науч. Загрязн. Рез . 22, 16215–16228. doi: 10.1007/s11356-015-5233-9
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Олесен, Дж.E., Trnka M., Kersebaum K.C., Skjelvåg A.O., Seguin B., Peltonen-Sainio P., et al. (2011). Воздействие и адаптация европейских систем растениеводства к изменению климата. евро. Дж. Агрон . 34, 96–112. doi: 10.1016/j.eja.2010.11.003
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Осмонд Б., Ананьев Г., Берри Дж., Лэнгдон К., Колбер З., Лин Г. и др. (2004). Изменение того, как мы думаем об исследованиях глобальных изменений: расширение масштабов экспериментальной науки об экосистемах. Глобальные изменения биол. 10, 393–407. doi: 10.1111/j.1529-8817.2003.00747.x
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Pangle, L.A., DeLong, S.B., Abramson, N., Adams, J., Barron-Gafford, G.A., Breshears, D.D., et al. (2015). Обсерватория эволюции ландшафта: крупномасштабная управляемая инфраструктура для изучения связанных процессов земной поверхности. Геоморфология 244, 190–203. doi: 10.1016/j.geomorph.2015.01.020
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Парк, Т.(1962). Жуки, конкуренция и популяция: сложное экологическое явление переносится в лабораторию и изучается в качестве экспериментальной модели. Наука 138, 1369–1375. doi: 10.1126/наука.138.3548.1369
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Перейра, Х.М., Лидли, П.В., Проенса, В., Алкемаде, Р., Шарлеманн, Дж.П., Фернандес-Манхаррес, Дж.Ф., и соавт. (2010). Сценарии глобального биоразнообразия в 21 веке. Наука 330, 1503–1509.doi: 10.1126/science.1196624
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки
Peters, DPC, Loescher, HW, SanClements, MD, и Havstad, KM (2014). Следить за пульсом континента: расширение локальной исследовательской инфраструктуры для экологии от регионального до континентального масштаба. Экосфера 5, 1–23. doi: 10.1890/ES13-00295.1
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Петерсен, Дж. Э., Корнуэлл, Дж. К., и Кемп, В. (1999). Неявное масштабирование в экспериментальных водных экосистемах. Ойкос 85, 3–18. дои: 10.2307/3546786
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Петерсон, Г. Д. (2000). Масштабная экологическая динамика: самоорганизация, иерархическая структура и экологическая устойчивость. Клим. Изменить 44, 291–309. дои: 10.1023/A:1005502718799
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Пинто, Р., де Йонге, В.Н., Маркес, П.В., и Жоао, К. (2014). Связь показателей биоразнообразия, функционирования экосистем, предоставления услуг и благополучия человека в эстуарных системах: применение концептуальной основы. Экол. Индикация . 36, 644–655. doi: 10.1016/j.ecolind.2013.09.015
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Пост, Д.М., и Палковач, Э.П. (2009). Экоэволюционные обратные связи в экологии сообщества и экосистемы: взаимодействие между экологическим театром и эволюционной игрой. Филос. Транс. Р. Соц. Б биол. Наука . 364, 1629–1640. doi: 10.1098/rstb.2009.0012
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Рейсс, Дж., Бридл, Дж. Р., Монтойя, Дж. М., и Вудворд, Г. (2009). Новые горизонты в исследованиях биоразнообразия и функционирования экосистем. Тренды Экол. Эвол. 24, 505–514. doi: 10.1016/j.tree.2009.03.018
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Robertson, G.P., Collins, S.L., Foster, D.R., Brokaw, N., Ducklow, H.W., Gragson, T.L., et al. (2012). Долгосрочные экологические исследования в мире, где доминирует человек. Биологические науки 62, 342–353. дои: 10.1525/био.2012.62.4.6
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Рошер, К., Темпертон, В.М., Шерер-Лоренцен, М., Шмитц, М., Шумахер, Дж., Шмид, Б. Шульце, и соавт. (2005). Сверхурожайность в экспериментальных пастбищных сообществах — независимо от пула видов или пространственного масштаба. Экол. лат. 8, 419–429. doi: 10.1111/j.1461-0248.2005.00736.x
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Рой, Дж., Пикон-Кошар, К., Аугусти, А., Бенот, М.-Л., Тьери, Л., Darsonville, O., et al. (2016). Повышенный уровень CO 2 поддерживает чистое поглощение углерода пастбищными угодьями в условиях будущей экстремальной жары и засухи. Проц. Натл. акад. науч. США . 113, 6224–6229. doi: 10.1073/pnas.1524527113
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Шеффер, М., и Карпентер, С.Р. (2003). Катастрофические изменения режима в экосистемах: связь теории с наблюдениями. Тренды Экол. Эвол. 18, 648–656. doi: 10.1016/j.tree.2003.09.002
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Schildhauer, M., Jones, M.B., Bowers, S., Madin, J., Krivov, S., Pennington, D., et al. (2016). OBOE: расширяемая онтология наблюдения, версия 1.1 . Хранилище данных КНБ.
Шиндлер, Д. В. (1998). Репликация против реализма: необходимость экспериментов в масштабе экосистемы. Экосистемы 1, 323–334. doi: 10.1007/s100219
6
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Шлихтинг, К.Д. и Пиглиуччи М. (1998). Фенотипическая эволюция: взгляд на норму реакции . Сандерленд: Sinauer Associates Incorporation.
Академия Google
Schmid, B., Hector, A., Huston, M.A., Inchausti, P., Nijs, I., Leadley, P.W., et al. (2002). «Дизайн и анализ экспериментов с биоразнообразием», в «Биоразнообразие и функционирование экосистем». Synthesis and Perspectives , редакторы М. Лоро, С. Наим и П. Инчаусти (Оксфорд: издательство Оксфордского университета), 61–75.
Академия Google
Синерво, Б., Мендес-де-ла-Крус, Ф., Майлз, Д.Б., Хеулин, Б., Бастианс, Э., Виллагран-Санта-Крус, М. мл., и соавт. (2010). Быстрая эрозия биоразнообразия ящериц в глобальном масштабе: измененная термическая ниша и глобальные изменения. Наука 328, 894–899. doi: 10.1126/наука.1184695
Полнотекстовая перекрестная ссылка
Stewart, R.I.A., Dossena, M., Bohan, D.A., Jeppesen, E., Kordas, R.L., Ledger, M.E., et al. (2013). Мезокосмические эксперименты как инструмент экологических исследований изменения климата. Доп. Экол. Рез. 48, 71–181. doi: 10.1016/B978-0-12-417199-2.00002-1
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Суонсон, Ф.Дж., и Спаркс, Р.Е. (1990). Долгосрочные экологические исследования и невидимое место. BioScience 40, 502–508. дои: 10.2307/1311318
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Тейлор, Л. Р. (1989). «Цель и эксперимент в долгосрочных исследованиях», в «Долгосрочные исследования в области экологии» , изд. GE Likens (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer Verlag).20–70.
Академия Google
Томпсон, П.Л., Рэйфилед, Б., и Гонсалес, А. (2017). Потеря среды обитания и связности подрывает видовое разнообразие, функционирование экосистем и стабильность сетей метасообществ. Экография 40, 98–108. doi: 10.1111/ecog.02558
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Тилман Д., Исбелл Ф. и Коулз Дж. Н. (2014). Биоразнообразие и функционирование экосистем. Анну. Преподобный Экол. Эвол. Сист . 45, 471–493.doi: 10.1146/annurev-ecolsys-120213-091917
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Тилман, Д., и Райх, П. Б. (2012). Биоразнообразие влияет на продуктивность экосистемы в той же степени, что и ресурсы, нарушения или травоядность. Проц. Натл. акад. науч. 26, 10394–10397. doi: 10.1073/pnas.1208240109
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Vandenkoornhuyse, P., Dufresne, A., Quaiser, A., Gouesbet, G., Binet, F., Francez, A.J., et al. (2010). Интеграция молекулярных функций на уровне экосистемы: прорывы и будущие цели экологической геномики и постгеномики. Экол. Письмо . 13, 776–791. doi: 10.1111/j.1461-0248.2010.01464.x
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Verdier, B., Jouanneau, I., Simonnet, B., Rabin, C., Van Dooren, T.J.M., Delpierre, N., et al. (2014). Симулятор климата и атмосферы для экспериментов с экологическими системами в изменяющихся условиях. Окружающая среда. науч. Технол. 48, 8744–8753. дои: 10.1021/es405467s
Полнотекстовая перекрестная ссылка
Витоусек, П. М., Муни, Х.А., Любченко, Дж., и Мелилло, Дж.М. (1997). Господство человека в экосистемах Земли. Наука 277, 494–499. doi: 10.1126/наука.277.5325.494
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Weathers, K.C., Hanson, P.C., Arzberger, P., Brentrup, J., Brookes, J., Carey, C.C., et al. (2013). Глобальная сеть экологических обсерваторий озер (GLEON): эволюция сетевой науки на низовом уровне. Лимнол. Океаногр . Бык . 22, 71–73.
Академия Google
Ян, К., Ван, X., Миллер, Дж. А., де Блекур, М., Цзи, Ю., Ян, К., и др. (2014). Использование метабаркодирования для выяснения, можно ли использовать легко собираемые образцы почвы и опавших листьев в качестве общего индикатора биоразнообразия. Экол. индик. 46, 379–389. doi: 10.1016/j.ecolind.2014.06.028
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
.