Rozsáhlá mezinárodní studie ukázala, že změny v krajině – způsobené expanzí zemědělství, urbanizací a průmyslovým rozvojem – výrazně snižují schopnost ekosystémů reagovat a zotavovat se z environmentálních poruch. Výsledky byly zveřejněny v časopise Nature a vedeným týmem z Univerzity v Cambridge ve spolupráci s Imperiálním kolejem v Londýně. Analýza zahrnovala data o 3 696 druzích ptáků shromážděných na 1 281 místech rozptýlených po celém světě, od tropických lesů po polární oblasti.
Funkční redundance a její význam
Koncept funkční redundance se vztahuje na přítomnost několika druhů, které vykonávají podobné role v rámci jednoho ekosystému. Tato překryvná funkce funguje jako pojištění: pokud nějaký druh vymizí, jiný může nahradit jeho funkci, což pomáhá udržovat stabilitu a zotavení přírodního systému.
Podle výzkumu je funkční redundance klíčová pro ekologickou odolnost, protože umožňuje ekosystémům snášet ztrátu druhů bez okamžitého poklesu služeb, které poskytují.
Dopady lidské činnosti na ekosystémy
Studie ukazuje, že v přirozených podmínkách funkce jako opylování, rozptyl semen a kontrola škůdců jsou vykonávány různými druhy. Nicméně, lidský zásah do stanovišť obvykle vede k vymizení specializovaných druhů a podporuje přežití několika odolných generalistů.
Tato transformace snižuje funkční rozmanitost a především redundanci, čímž vystavuje ekosystémy potenciálním environmentálním krizím. Skrze simulace vymírání tým výzkumníků analyzoval, jak změny v prostředí ovlivňují schopnosti ptačích společenstev čelit novým ztrátám biodiverzity.
Přehled výsledků a jejich důsledky
Podle Univerzity v Cambridge výsledky ukazují, že i když se bohatství a funkční rozmanitost v některých případech zdají být po změně využití půdy pozoruhodně neměnné, pokles funkční redundance naznačuje, že mnoho ekologických funkcí postrádá dostatečné zajištění.
„Naše analýzy zpochybňují myšlenku, že degradované ekosystémy fungují stejně, protože ukazují, že lidé eliminují veškerou rezervu systému, což ponechává ekosystémy zranitelné vůči jakékoli budoucí environmentální krizi,“ uvedl Thomas Weeks, hlavní autor výzkumu z Imperiálního koleje Londýn.
Studie zjistila, že v intenzivně pozměněných krajinách, jako jsou zemědělské nebo urbanizované oblasti, funkční redundance výrazně klesá, což urychluje ztrátu ekologických funkcí při dalším vymírání.
Diverzita mezi skupinami ptáků
Podrobná analýza ukázala, že negativní dopady změny využití půdy nejsou rozloženy rovnoměrně mezi různé biotopy a skupiny ptáků. Zatímco některé skupiny, jako jsou generalisté a granivorové ptáci, udržují nebo zvyšují svou redundanci a funkční rozmanitost v přetvořených prostředích, frugivorové a insectivorové, jež jsou zásadní pro rozptyl semen a kontrolu škůdců, vykazují značný pokles obou indikátorů.
Tato specializace je činí obzvlášť zranitelnými vůči změnám stanovišť, které způsobuje lidská činnost. Zjednodušování biologických společenstev má přímé dopady na ekologické procesy podporující život a ekosystémové služby. Mezi identifikované důsledky patří snížení regenerace lesů, méně účinné ukládání uhlíku a proliferace zemědělských škůdců.
Tím, že specialisté vymizí a společenstva ptáků se homogenizují, se omezí schopnost ekosystémů zotavovat se a udržovat základní služby, přestože celkový počet druhů zůstává stabilní.
Impakt na ekosystémové služby
Pokles funkční redundance má přímý dopad na klíčové ekosystémové služby. Univerzita v Cambridge varuje, že s menším počtem druhů vykonávajících podobné funkce zůstávají přírodní systémy bez zajištění před novými poruchami, což ohrožuje opylování, rozptyl semen, kontrolu škůdců a ukládání uhlíku.
„Různé druhy ptáků hrají klíčovou roli při udržování ekosystémů, na kterých jsme závislí; nicméně poškozujeme kvalitu stanovišť a tím i schopnost druhů vykonávat své základní funkce,“ poznamenal profesor David Edwards, spoluautor studie.
Nové přístupy k hodnocení ekologické křehkosti
Studie představuje nový pohled na hodnocení ekologické křehkosti založený na měření funkční redundance a zranitelnosti populací ptáků. Tento rámec přispívá k identifikaci rizik spojených se ztrátou ekologických funkcí a orientaci konzervačních politik na obnovu funkční rozmanitosti, nikoliv pouze na ochranu počtu druhů.
Joseph Tobias, spoluautor studie z Imperiálního koleje Londýn, zdůraznil naléhavost správy a ochrany funkční rozmanitosti pro zajištění esenciálních životních a ekonomických služeb. Tým navrhuje prioritizovat ochranu polospeciálních stanovišť a obnovu sekundární vegetace, které jsou schopné udržovat úrovně funkční redundance srovnatelné s primárními ekosystémy.
Závěry a doporučení
Tento přístup zahrnuje zohlednění ekologické kvality stanovišť a jejich funkčních úrovní, nad rámec běžných metrik bohatství druhů. Studie také varuje, že rychlé změny využití půdy na globální úrovni vyžadují přepracování konzervačních strategií. Nestačí jen zabránit vymírání druhů; je klíčové zajistit rozmanitost ekologických funkcí a podporu, kterou poskytují biologická společenstva.
Udržení funkční redundance se ukazuje jako klíčový prvek pro zajištění ekologické stability a udržitelnosti budoucích životních a ekonomických podmínek, protože systém s funkčním zajištěním lépe reaguje na krize a udržuje svou produktivitu a schopnost obnovy vůči ekologickým výzvám.
Autoři dospěli k závěru, že zajištění odolných ekosystémů vyžaduje komplexní politiky a ekologické obnovy, které umožní udržet nejen množství, ale i rozmanitost a robustnost ekologických funkcí. Aktivní řízení struktury a složení společenstev je zásadní pro to, aby ekosystémy nadále poskytovaly základní služby společnosti, jako je produkce potravin, regulace klimatu a ochrana před extrémními jevy.
