Введение

Преимущества, предоставляемые здоровой природой, лесами и экологическими системами

Экосистемные услуги – это разнообразные выгоды, которые люди получают от здоровых экосистем. Эти экосистемы, при нормальном функционировании, обеспечивают такие блага, как поставка продовольствия, естественное опыление сельскохозяйственных культур, чистый воздух и вода, разложение отходов и регулирование паводков. Экосистемные услуги подразделяются на четыре широкие категории. Это услуги обеспечения, такие как производство продуктов питания и воды; регулирующие услуги, такие как контроль климата и распространения болезней; поддерживающие услуги, такие как круговорот питательных веществ и выработка кислорода; и, наконец, культурные услуги, такие как духовные и рекреационные выгоды. Оценка экосистемных услуг может включать присвоение им экономической стоимости. Например, эстуарные и прибрежные экосистемы – это морские экосистемы, которые реализуют четыре категории экосистемных услуг различными способами. Во-первых, их услуги обеспечения включают морские и генетические ресурсы. Во-вторых, их поддерживающие услуги включают круговорот питательных веществ и первичное производство. В-третьих, их регулирующие услуги включают регулирование климата и контроль паводков. И, наконец, их культурные услуги включают отдых и туризм. Оценка экосистем тысячелетия (ООТ) в начале 2000-х годов способствовала более широкому признанию этой концепции.

Определение

Экосистемные услуги, или эко-услуги, определяются как блага и услуги, предоставляемые экосистемами человеку. Согласно оценке состояния экосистем тысячелетия 2006 года (ООЭ), экосистемные услуги – это «выгоды, которые люди получают от экосистем». В ООЭ также были выделены четыре категории экосистемных услуг: снабжающие, регулирующие, поддерживающие и культурные. Чтобы избежать двойного учета при оценке экосистемных услуг, например, The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB) заменила термин «поддерживающие услуги» в ООЭ на «услуги среды обитания» и «функции экосистемы», определяемые как «подмножество взаимодействий между структурой и процессами экосистемы, лежащих в основе ее способности предоставлять блага и услуги». В то время как первоначальное определение Гретхен Дейли различало экосистемные блага и экосистемные услуги, более поздние работы Роберта Костанцы и его коллег, а также оценка состояния экосистем тысячелетия, объединили все это под общим названием «экосистемные услуги». В докладе об оценке состояния экосистем тысячелетия 2005 года экосистемные услуги определены как выгоды, которые люди получают от экосистем, и выделены четыре категории экосистемных услуг, при этом так называемые поддерживающие услуги рассматриваются как основа для услуг остальных трех категорий.

Лесные продукты

Леса производят большое количество разнообразных видов древесины, включая круглой древесины, пиломатериалов, древесных панелей и древесины, полученной путем переработки, например, клеёного бруса, а также целлюлозы и бумаги. Помимо производства древесины, лесохозяйственная деятельность может также давать продукты, подвергающиеся минимальной переработке, такие как дрова, древесный уголь, древесная щепа и круглая древесина, используемая в необработанном виде. В 2018 году мировое производство и торговля всеми основными продуктами на основе древесины достигли рекордных значений. Производство, импорт и экспорт круглой древесины, пиломатериалов, древесных панелей, древесной массы, древесного угля и пеллет достигли максимальных объемов с 1947 года, когда ФАО начала вести глобальную статистику лесной продукции. Леса также предоставляют недревесные лесные ресурсы, включая корма, ароматические и лекарственные растения, а также дикорастущие продукты питания. Во всем мире около 1 миллиарда человек в той или иной степени зависят от дикорастущих продуктов питания, таких как дичь, съедобные насекомые, съедобные растительные продукты, грибы и рыба, которые часто содержат высокие уровни ключевых микроэлементов. Человечество потребляет большое количество продуктов, происходящих из морей, как в качестве питательных продуктов, так и для использования в других отраслях: "Более миллиарда человек во всем мире, или одна шестая часть населения планеты, полагается на рыбу как на основной источник животного белка. В 2000 году на морское и прибрежное рыболовство приходилось 12 процентов мирового производства продуктов питания".

Очистка воды

Пример очистки воды как экосистемной услуги выглядит следующим образом: в Нью-Йорке, где качество питьевой воды упало ниже стандартов, установленных Агентством по охране окружающей среды США (EPA), власти предпочли восстановить загрязненный водосборный бассейн Кэтскилл, который ранее обеспечивал город экосистемной услугой очистки воды. После сокращения поступления сточных вод и пестицидов в водосборную зону, качество воды улучшилось до уровня, соответствующего государственным стандартам, благодаря естественным абиотическим процессам, таким как поглощение и фильтрация химических веществ почвой, а также биотической переработке посредством корневых систем и почвенных микроорганизмов. Стоимость этих инвестиций в природный капитал оценивалась в 1–1,5 миллиарда долларов, что резко контрастировало с оценочной стоимостью строительства завода по фильтрации воды в 6–8 миллиардов долларов плюс 300 миллионов долларов ежегодных эксплуатационных расходов.

Опылитель

Опыление сельскохозяйственных культур пчелами необходимо для 15–30% производства продуктов питания в США; большинство крупных фермеров импортируют неместные медоносные пчелы для оказания этой услуги. Исследование 2005 года показало, что в сельскохозяйственном регионе Калифорнии дикие пчелы в одиночку могли бы обеспечить частичное или полное опыление, или усилить опыление, осуществляемое медоносными пчелами, благодаря поведенческим взаимодействиям. Однако интенсификация сельскохозяйственной деятельности может быстро привести к утрате видов и, как следствие, к снижению эффективности опыления. Оставшиеся виды не способны компенсировать эту потерю. Результаты этого исследования также указывают на то, что доля местообитаний чапараль и дубовых лесов, доступных для диких пчел в пределах 1–2 км от фермы, может стабилизировать и улучшить предоставление услуг опыления. Наличие таких элементов экосистемы фактически служит своего рода страховкой для фермеров.

Буферные зоны

Прибрежные и эстуарные экосистемы служат буферными зонами против природных опасностей и экологических возмущений, таких как наводнения, циклоны, штормовые нагоны и штормы. Их роль заключается в том, чтобы "[поглощать] часть воздействия и тем самым [ослаблять] его влияние на сушу". Водно-болотные угодья (включая соленые болота, солончаки и т.д.) и растительность, которую они поддерживают – деревья, корневые системы и т.д. – удерживают большие объемы воды (поверхностные воды, талые снеговые воды, дождевая вода, грунтовые воды), а затем постепенно высвобождают ее, снижая вероятность наводнений. Мангровые леса защищают прибрежные береговые линии от приливной и течениями вызванной эрозии; этот процесс изучался после циклона 1999 года, обрушившегося на Индию. Деревни, окруженные мангровыми лесами, понесли меньше ущерба, чем другие деревни, не защищенные мангровыми лесами.

Поддерживающие услуги

Поддерживающие услуги – это услуги, обеспечивающие существование других экосистемных услуг. Они оказывают косвенное влияние на человека в долгосрочной перспективе. Некоторые услуги могут рассматриваться как поддерживающие, так и регулирующие, культурные или обеспечивающие. К поддерживающим услугам относятся, например, круговорот питательных веществ, первичное производство, почвообразование и обеспечение среды обитания. Эти услуги позволяют экосистемам продолжать предоставлять такие блага, как поставки продовольствия, регулирование паводков и очистка воды.

Цикл питательных веществ

Цикл питательных веществ — это перемещение питательных веществ через экосистему посредством биотических и абиотических процессов. Океан является огромным хранилищем этих питательных веществ, таких как углерод, азот и фосфор. Питательные вещества поглощаются основными организмами морской пищевой сети и таким образом передаются от одного организма к другому и от одной экосистемы к другой. Питательные вещества рециркулируют на протяжении жизненного цикла организмов, когда они умирают и разлагаются, высвобождая питательные вещества в окружающую среду. «Цикл питательных веществ в конечном итоге влияет на все остальные экосистемные услуги, поскольку все живые организмы нуждаются в постоянном поступлении питательных веществ для выживания». В среднем человек потребляет около 550 литров кислорода в день, в то время как растения производят 1,5 литра кислорода на 10 граммов прироста.

Отдых и туризм

Морские виды спорта очень популярны среди прибрежного населения: серфинг, сноркелинг, наблюдение за китами, каякинг, любительская рыбалка. Многие туристы также едут на курорты, расположенные у моря, рек или озер, чтобы заниматься этими видами деятельности и отдыхать у воды. Цель № 14 в области устойчивого развития ООН также включает задачи, направленные на расширение использования экосистемных услуг для устойчивого туризма, особенно в малых островных развивающихся государствах.

Эстуарные и прибрежные экосистемные услуги

Эстуарные и морские прибрежные экосистемы являются морскими экосистемами. Вместе эти экосистемы выполняют четыре категории экосистемных услуг различными способами: услуги обеспечения включают лесные продукты, морские продукты, пресную воду, сырье, биохимические и генетические ресурсы. Регулирующие услуги включают регулирование климата, очистку отходов, регулирование заболеваний и создание буферных зон. Поддерживающие услуги прибрежных экосистем включают круговорот питательных веществ, биологически обусловленные среды обитания и первичное производство. Культурные услуги прибрежных экосистем включают вдохновение, возможности для отдыха и туризма, науку и образование. Побережья и прилегающие к ним наземные и морские территории являются важной частью местной экосистемы. Смешение пресной и соленой воды (брак) в эстуариях обеспечивает морских обитателей множеством питательных веществ. Соленые болота, мангровые заросли и пляжи также поддерживают разнообразие растений, животных и насекомых, имеющих решающее значение для пищевой цепи. Высокий уровень биоразнообразия создает высокую биологическую активность, которая привлекала человеческую деятельность на протяжении тысячелетий. Побережья также предоставляют необходимые условия для жизни организмов, включая эстуарии, водно-болотные угодья, заросли морской травы, коралловые рифы и мангровые леса. Побережья служат средой обитания для перелетных птиц, морских черепах, морских млекопитающих и коралловых рифов.

Экономика

Возникают вопросы относительно экологических и экономических ценностей экосистемных услуг. Некоторые люди могут не осознавать важности окружающей среды в целом и взаимосвязи человечества с природной средой, что может приводить к заблуждениям. Хотя экологическая осведомленность в современном мире быстро растет, экосистемный капитал и потоки, которые он обеспечивает, все еще недостаточно изучены, угрозы сохраняются, и мы сталкиваемся с так называемой «трагедией общего блага». Многие усилия по информированию лиц, принимающих решения, о текущих и будущих затратах и выгодах теперь включают в себя систематизацию и перевод научных знаний на язык экономики, что позволяет сформулировать последствия наших решений в сопоставимых единицах, отражающих влияние на благополучие человека. Особенно сложным аспектом этого процесса является то, что интерпретация экологической информации, собранной в одном пространственно-временном масштабе, не всегда применима к другому; понимание динамики экологических процессов в контексте экосистемных услуг необходимо для принятия обоснованных экономических решений. Учет таких факторов, как незаменимость услуги или комплексный характер предоставляемых ею благ, также может способствовать более эффективному достижению целей посредством экономической оценки. Экономическая оценка экосистемных услуг также включает в себя социальную коммуникацию и обмен информацией, области, которые остаются особенно сложными и привлекают внимание многих исследователей. В целом, идея заключается в том, что, хотя отдельные люди принимают решения по разным причинам, общие тенденции отражают совокупные предпочтения общества, на основе которых можно определить и оценить экономическую ценность экосистемных услуг. Существует шесть основных методов оценки экосистемных услуг в денежном выражении:

Избегнутые затраты: экосистемные услуги позволяют обществу избежать затрат, которые возникли бы в их отсутствие (например, очистка сточных вод во влажных землях позволяет избежать расходов на здравоохранение).
Затраты на замену: экосистемные услуги могут быть заменены созданными человеком системами (например, восстановление водосборного бассейна Катскилл обошлось дешевле, чем строительство очистного сооружения).
Доход от факторов производства: экосистемные услуги способствуют увеличению доходов (например, улучшение качества воды увеличивает вылов рыбы и доходы рыбаков).
Затраты на поездки: спрос на экосистемные услуги может потребовать поездок, стоимость которых отражает подразумеваемую ценность услуги (например, ценность экотуризма как минимум равна тому, что посетитель готов заплатить за поездку).
Гедонистическая оценка: спрос на экосистемные услуги может отражаться в ценах, которые люди готовы платить за связанные с ними товары (например, цены на жилье в прибрежных районах выше, чем на жилье в глубине страны).
Условная оценка: спрос на экосистемные услуги может быть определен путем моделирования гипотетических сценариев, включающих оценку альтернатив (например, готовность посетителей платить за расширенный доступ к национальным паркам).

В рецензируемом исследовании, опубликованном в 1997 году, стоимость мировых экосистемных услуг и природного капитала оценивалась от 16 до 54 триллионов долларов США в год, в среднем 33 триллиона долларов США в год. Однако Salles (2011) отметил: «Общая стоимость биоразнообразия бесконечна, поэтому дебаты о том, какова общая стоимость природы, фактически бессмысленны, поскольку мы не можем жить без нее». По состоянию на 2012 год многие компании не полностью осознавали степень своей зависимости от экосистем и влияние на них, а также возможные последствия. Кроме того, системы экологического менеджмента и инструменты экологической проверки больше подходят для решения «традиционных» проблем загрязнения и потребления природных ресурсов. В основном они сосредоточены на воздействии на окружающую среду, а не на зависимости от нее. Существует ряд инструментов и методологий, которые могут помочь частному сектору оценить и оценить экосистемные услуги, включая Our Ecosystem, обзор корпоративных экосистемных услуг 2008 года, проект Artificial Intelligence for Environment & Sustainability (ARIES) с 2007 года, Natural Value Initiative (2012) и InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services & Tradeoffs, 2012).

Примеры сравнения экономических затрат

Военные США финансировали исследования через Тихоокеанскую национальную лабораторию Северо-Запада, которая утверждает, что земли Министерства обороны и военные объекты предоставляют значительные экосистемные услуги местным сообществам, включая преимущества в области накопления углерода, устойчивости к изменению климата и сохранения среды обитания для видов, находящихся под угрозой исчезновения. По данным на 2020 год, авиабаза Эглин обеспечивает экосистемные услуги на сумму около 110 миллионов долларов в год, что на 40 миллионов долларов больше, чем было бы, если бы этой базы не существовало.

Управление и политика

Хотя денежная оценка экосистемных услуг продолжает применяться, проблемы в реализации политики и управлении остаются значительными. Управление ресурсами общего пользования долгое время является предметом интенсивных научных исследований. От определения проблем до поиска решений, применимых на практике и устойчивых во времени, предстоит преодолеть немало трудностей. При рассмотрении вариантов необходимо учитывать баланс между текущими и будущими потребностями человечества, а лицам, принимающим решения, часто приходится опираться на достоверную, но неполную информацию. Существующие нормативно-правовые акты часто признаются недостаточными, поскольку они, как правило, основаны на стандартах, касающихся здоровья человека, и не соответствуют необходимым мерам для защиты здоровья экосистем и предоставляемых ими услуг. В 2000 году для улучшения доступной информации было предложено внедрение Рамочной системы экосистемных услуг (РЭС), которая объединяет биофизические и социально-экономические аспекты охраны окружающей среды и призвана помочь организациям ориентироваться в междисциплинарной информации и специальной терминологии, направляя стратегический выбор. С 2005 года коллективные усилия по управлению на местном и региональном уровнях считались целесообразными для таких услуг, как опыление сельскохозяйственных культур, или ресурсов, таких как вода. В частности, многие развивающиеся лесные страны, страдающие от обезлесения, испытывают конфликты между различными заинтересованными сторонами в лесном хозяйстве. Например, начиная с 2013 года, проявлялся интерес к оценке экосистемных услуг, предоставляемых производством и восстановлением моллюсков. Являясь ключевым видом, занимающим низкое положение в пищевой цепи, двустворчатые моллюски, такие как устрицы, поддерживают сложное сообщество видов, выполняя ряд функций, необходимых для разнообразия окружающих их организмов. Все больше признается, что некоторые виды моллюсков могут оказывать влияние или контролировать многие экологические процессы, настолько значительное, что они включены в список "инженеров экосистем" – организмов, физически, биологически или химически изменяющих окружающую среду способами, влияющими на здоровье других организмов. Многие экологические функции и процессы, выполняемые или затрагиваемые моллюсками, способствуют благополучию человека, обеспечивая постоянный поток ценных экосистемных услуг за счет фильтрации твердых частиц и потенциального смягчения проблем с качеством воды путем контроля избытка питательных веществ. По состоянию на 2018 год концепция экосистемных услуг еще не была надлежащим образом закреплена в международном и региональном законодательстве. Тем не менее, Цель 15 в области устойчивого развития ООН направлена на обеспечение сохранения, восстановления и устойчивого использования экосистемных услуг. По оценкам, все экосистемные услуги ежегодно добавляют в экономику от 125 до 140 триллионов долларов. Однако многие из этих услуг находятся под угрозой из-за изменения климата и других антропогенных воздействий. Ожидается, что изменения в биомах, вызванные изменением климата, приведут к снижению экосистемных услуг в среднем на 9% в мировом масштабе к 2100 году.

Решения о перемене землепользования

Решения в области экосистемных услуг требуют принятия сложных решений на стыке экологии, технологий, общества и экономики. В процессе принятия решений по экосистемным услугам необходимо учитывать взаимодействие различных типов информации, уважать все точки зрения заинтересованных сторон, включая регулирующие органы, инициаторов проектов, лиц, принимающих решения, местных жителей, НПО, и оценивать воздействие на все четыре аспекта этого взаимодействия. Эти решения обычно пространственные, всегда многоцелевые и основаны на неопределенных данных, моделях и оценках. Зачастую именно сочетание передовых научных данных с ценностями, оценками и мнениями заинтересованных сторон определяет ход процесса. Одно аналитическое исследование смоделировало заинтересованные стороны как агентов для поддержки принятия решений по управлению водными ресурсами в бассейне Среднего Рио-Гранде в штате Нью-Мексико. В этом исследовании основное внимание уделялось моделированию вклада заинтересованных сторон при принятии пространственных решений, однако неопределенность не учитывалась. Другое исследование использовало методы Монте-Карло для анализа эконометрических моделей решений землевладельцев при изучении последствий изменения землепользования. В этом случае данные, предоставленные заинтересованными сторонами, были смоделированы как случайные эффекты для отражения неопределенности. Третье исследование использовало байесовскую систему поддержки принятия решений для моделирования неопределенности в научных данных (байесовские сети) и содействия сбору и объединению информации от заинтересованных сторон. Это исследование было посвящено выбору места для установки устройств по преобразованию энергии волн у побережья штата Орегон, но представляет собой общий метод управления неопределенными пространственными данными и информацией заинтересованных сторон в процессе принятия решений. Данные и результаты анализа дистанционного зондирования могут использоваться для оценки состояния и площади распространения классов земного покрова, обеспечивающих экосистемные услуги, что способствует планированию, управлению, мониторингу действий заинтересованных сторон и коммуникации между ними. В странах Балтии ученые, специалисты по охране природы и представители местных органов власти внедряют комплексный подход к планированию экосистем лугов. Они разрабатывают интегрированный инструмент планирования на основе технологии ГИС (географических информационных систем) и размещают его в сети Интернет, что поможет планировщикам выбрать оптимальное решение для управления луговыми угодьями в конкретных условиях. Этот инструмент позволит комплексно оценить процессы, происходящие в сельской местности, и найти наилучшие решения для управления лугами, учитывая как природные, так и социально-экономические факторы конкретного участка.

История

Хотя понимание зависимости человека от экосистем Земли восходит к началу существования Homo sapiens, термин "природный капитал" впервые был введен Э. Ф. Шумахером в 1973 году в его книге "Малое – прекрасно". Осознание того, что экосистемы способны предоставлять сложные услуги человечеству, уходит корнями, по крайней мере, ко временам Платона (ок. 400 г. до н.э.), который понимал, что вырубка лесов может привести к эрозии почвы и пересыханию источников. Современные представления об экосистемных услугах, вероятно, возникли, когда Марш в 1864 году оспорил идею о безграничности природных ресурсов Земли, указав на изменения плодородия почв в Средиземноморье. Однако широкое признание человеческой зависимости от окружающей среды произошло лишь в конце 1940-х годов благодаря работам трех ключевых авторов – Генри Фэрфилда Осборна-младшего, Уильяма Вогта и Алдо Леопольда. В 1956 году Пол Сирс обратил внимание на критически важную роль экосистем в переработке отходов и круговороте питательных веществ. В 1970 году Пол Эрлих и Роза Вейгерт в своем учебнике по экологии подчеркнули важность "экологических систем" и обозначили "наиболее тонкую и опасную угрозу существованию человека – потенциальное разрушение этих экологических систем, вызванное деятельностью самого человека, от которых зависит само существование человеческого вида". Термин "экологические услуги" был впервые использован в отчете 1970 года по исследованию критических экологических проблем, в котором были перечислены такие услуги, как опыление насекомыми, рыболовство, регулирование климата и борьба с наводнениями. В последующие годы использовались различные варианты этого термина, но в конечном итоге в научной литературе закрепился термин "экосистемные услуги". Концепция экосистемных услуг продолжает развиваться и расширяться, охватывая социально-экономические и природоохранные цели.