생태학적 붕괴

Ecological collapse
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생태학적 붕괴는 생태계가 모든 유기체의 운반 능력이 급격히, 어쩌면 영구적으로 감소하는 상황을 말하며, 종종 대멸종을 초래한다.일반적으로 생태학적 붕괴는 단기간에 발생한 참혹한 사건으로 촉발된다.생태계의 붕괴는 원래 [1][2]생태계에 의존했던 생물적 요소에 대한 생태계 붕괴의 결과로 볼 수 있다.

생태계는 파괴적인 에이전트로부터 다시 일어설 수 있는 능력을 가지고 있습니다.붕괴와 완만한 반발의 차이는 도입된 요소의 독성과 원래 [3]생태계의 복원력이라는 두 가지 요인에 의해 결정된다.

자연선택을 통해 행성의 종들은 그들의 생물학적 구성과 분포의 변화를 통해 지속적으로 변화에 적응해왔다.수학적으로, 더 많은 수의 생물학적 요인이 [3][dubious – discuss]각각의 개별 요인의 변동을 완화하는 경향이 있다는 것을 증명할 수 있습니다.

과학자들은 생태학적 붕괴의 정점을 예측할 수 있다.먹이사슬 붕괴를 예측하기 위해 가장 자주 사용되는 모델은 R50이라고 불리며, 먹이사슬의 [4]견고성에 대한 신뢰할 수 있는 측정 모델이다.

원인과 예

비록 생태학적 붕괴의 단일 원인은 없지만, 소행성 충돌, 엄청나게 큰 화산 폭발, 갑작스러운 기후 변화가 원인이다.이러한 요인들과 생태학적 붕괴의 눈덩이 효과는 화석 기록에서 입증된다.선사시대의 예로는 석탄기 열대우림 붕괴, 백악기-팔레오진 멸종 사건, 페름기-트리아스기 멸종 사건, 그리고 다른 대멸종이 있다.예를 들어, 생태학적 붕괴에 기여하는 요소로서의 기후변화의 영향은 오르도비스기-실루리아 멸종 [5]사건에서 입증된다.오르도비스기 대멸종의 가능한 원인은 해양 생물들의 서식지에 영향을 준 지구 냉각이었다.그 결과, 삼엽충, 완족동물, 그리고 그라폴라이트 같은 바다 생물들은 [6]멸종되었다.게다가 카라보노프와 동료들은 마지막 빙하기 동안 환경과 기후의 변화가 바이칼 호수와 홉스골 호수의 생태학적 붕괴를 초래했고, 그 후에 이러한 시스템에서 [7]종들의 진화를 이끌어냈다는 것을 보여주기 위해 연구를 수행했다.LGM 기간 홉스골 생태계의 붕괴는 홀로세기에 홉스골에 종의 다양성이 제한되고 내생성이 낮은 새로운 생태계를 만들어냈다.카라보노프의 연구는 또한 호프골 호수에서 LGM 기간 동안 생태학적 붕괴가 LGM의 생태학적 붕괴에 따른 진화의 부산물로서 더 높은 수준의 다양성과 더 높은 수준의 내생성을 초래했다는 것을 보여준다.오르도비스기 멸종 사건과 바이칼 호수와 홉스골 호수는 선사 환경에 대한 생태학적 붕괴의 두 가지 영향을 보여준다.

역사적 예로는 1990년대 초 남획으로 인한 그랜드 뱅크스 대구의 붕괴가 있다.

현재와 미래의 생태학적 붕괴에 기여하는 중요한 압력은 서식지 감소, 열화, 분화, 과도한 방목, 인간에 의한 생태계의 과도한 이용, 산업 성장과 [8]인구 과잉, 기후 변화, 해양 산성화, 오염,[9] 그리고 침입종을 포함한다.

열대우림 붕괴

2013년 인도네시아 보르네오 칼리만탄에서 새로운 석탄 채굴 프로젝트를 위해 벌채된 나무들

열대우림 붕괴는 열대우림의 실제적이고 이론적인 미래 생태학적 붕괴를 말한다.열대우림 생물군이 거의 남아있지 않을 정도로 서식지가 파괴될 수 있으며 열대우림 생물종은 고립된 지역에서만 생존한다.서식지의 분열은 도로에 의해 야기될 수 있다.사람이 벌목을 위해 나무를 베기 시작하면, 일차 사용 후 사용되지 않게 되는 2차 도로가 만들어진다.일단 버려지면 열대우림의 식물들은 그 [10]지역에서 다시 자라기 어려울 것이다.포레스트 플래그멘테이션은 불법 사냥의 길도 열어줍니다.생물들은 생태학적 붕괴를 야기하는 이 파편들 속에서 정착할 새로운 장소를 찾는데 어려움을 겪는다.이것은 열대우림의 많은 동물들의 멸종으로 이어진다.

석탄기

주요 기사 : 석탄 우림 붕괴

석탄기에, 석탄 숲, 거대한 열대 습지가 유럽 대륙의 대부분으로 확장되었습니다.이 땅은 우뚝 솟은 리캅시드를 지탱하고 있었는데,[11] 리캅시드는 갑자기 산산조각이 나 무너졌다.석탄기 동안의 열대우림의 붕괴는 기후 변화와 화산 [12]활동을 포함한 여러 가지 원인에 기인한다.특히, 이 시기에 기후는 열대우림의 성장과 그 안에 있는 생물 다양성의 성장에 바람직하지 않은 조건들이 더 서늘해지고 건조해졌다.육지 환경의 갑작스런 붕괴는 많은 큰 혈관 식물, 거대한 절지동물, 그리고 다양한 양서류들을 멸종시켰고, 씨앗을 가진 식물들과 양막류들이 [11]그 자리를 차지할 수 있게 했다.

오늘은

2016년 아마존 열대우림 삼림 벌채
실내[13] 온도 조절 시스템의 가능한 기울기 요소

지구상의 예

아마존을 포함한 많은 열대우림에서 전형적인 숲 조각 패턴이 발생하고 있는데, 특히 숲으로 들어가는 도로의 개발에 의해 형성된 '물고기뼈' 패턴입니다.이것은 많은 미개발 자원을 가진 생물군의 손실과 생물체의 대량 폐사뿐만 아니라 식물과 동물 종의 멸종이 서식지 [14]파편화와 관련이 있는 것으로 알려져 있기 때문에 매우 우려된다.

과도한 방목은 특히 남유럽에서 토지 악화를 야기하는 것으로 밝혀졌는데, 이는 생태학적 붕괴와 자연 경관 손실의 또 다른 요인이다.목가적인 풍경을 적절하게 관리하면 [15]사막화의 위험을 줄일 수 있다.

바다

2010년 BP의 Deepwater Horizon 석유 시추선이 폭발했을 때 490만 배럴(2억1000만 미국 갤런, 78만3 m)의 석유가 멕시코 만에 버려졌습니다.전 먹이사슬에서 오염이 [16]발견되었기 때문에 BP 기름 유출의 영향은 다음 세대에 의해 계속 느낄 것이다.8,000마리 이상의 해양 조류, 바다 거북, 그리고 해양 포유류들이 몇 달 만에 죽거나 다친 채 발견되었다.이 재난의 영향은 환경의 먹이망을 불균형하게 만들었다.기름 유출은 번식기가 한창일 때 발생했고 그 결과 알과 유충이 전 연령층을 휩쓸며 최악의 영향을 미쳤다.이러한 세대의 상실은 생태계의 [17]미래 포식자들에게 매우 심각한 것으로 판명될 것입니다.

게다가, 해양 생물학자들의 주요 관심사는 산호초에 대한 생태학적 붕괴의[18] 영향이다.지구 기후 변화의 영향은 암초 익사나 산호 [18]표백으로 이어질 수 있는 해수면 상승이다.어업, 채굴, 삼림 벌채 등과 같은 인간의 활동은 산호초의 틈새에 영향을 미쳐 산호초에 위협이 된다.예를 들어, 에딘저와 동료들은[19] 산호초의 다양성의 30-60% 감소와 하수 및/또는 산업 오염과 같은 인간 활동 사이의 상관 관계를 입증했다.

관측된 42개의 지구 시스템 체제[20] 이동의 공간 영역과 시간 지속 시간 사이의 로그-로그 선형 관계

세계 바다는 붕괴의 큰 위험에 처해 있다.154종의 다른 해양 물고기를 대상으로 한 연구에서, 데이비드 바일러는 남획, 기후 변화, 그리고 물고기 개체수의 빠른 증가와 같은 많은 요소들이 생태계의 [21]붕괴를 야기할 것이라는 것을 알아냈다.인간이 낚시를 할 때, 그들은 보통 연어나 참치 같은 영양 수준이 높은 개체군을 낚을 것입니다.이러한 영양 수준이 고갈되면 낮은 영양 수준이 과다하게 번식하거나 매우 빠르게 번식할 수 있습니다.예를 들어, 메기의 개체수가 남획으로 인해 줄어들고 있을 때, 플랑크톤은 그들의 천적이 멸종되고 있기 때문에 개체수가 과잉으로 늘어날 것이다.이것은 부영양화라고 불리는 문제를 일으킨다.모든 인구가 산소를 소비하기 때문에 용해된 산소 수치는 급감할 것이다.용존산소 수치가 떨어지면 그 지역의 모든 생물들이 떠나야 하고 그렇지 않으면 질식할 것이다.기후변화, 해양 산성화와 함께 생태계 붕괴를 야기할 수 있다.

과학적 연구

일부 과학자들은 인간의 [22]발달로 자연경관의 50%가 사라진 뒤 지구 생태계의 붕괴가 일어날 것으로 예측하고 있다.대규모 생태계도 비교적 짧은 기간에 소규모 생태계보다 불균형적으로 빠르게 붕괴될 수 있다는 증거가 있습니다.한 논문에 따르면 일단 '돌아갈 수 없는 지점'에 도달하면, 붕괴는 점진적으로 일어나는 것이 아니라 빠르게 일어나며 아마존 열대우림은 50년 이내에 나무와 풀이 뒤섞인 사바나 형태로 바뀔 수 있으며 카리브해 산호초는 붕괴 상태에 [23][24][25][20]도달하면 15년 안에 붕괴될 수 있다.

결과들

비록 생태학적 붕괴의 원인이 그들의 환경에 고유한 요인들 때문이지만, 그들은 대부분 생물 다양성의 상실, 영양의 계단식 변화, 그리고 심지어 멸종과 같은 유사한 결과를 공유한다.예를 들어,[26] 동남아시아 태평양의 도시화와 삼림 벌채는 2003년에 3종의 식물과 8종의 동물을 멸종시켰다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Sato, Chloe F.; Lindenmayer, David B. (2018). "Meeting the Global Ecosystem Collapse Challenge". Conservation Letters. 11 (1): e12348. doi:10.1111/conl.12348.
  2. ^ Bland, L.; Rowland, J.; Regan, T.; Keith, D.; Murray, N.; Lester, R.; Linn, M.; Rodríguez, J.P.; Nicholson, E. (2018). "Developing a standardized definition of ecosystem collapse for risk assessment". Frontiers in Ecology and the Environment. 16 (1): 29–36. doi:10.1002/fee.1747.
  3. ^ a b Gopi (2010). Basic Civil Engineering. India: Pearson Education.
  4. ^ Jonsson, Tomas; Berg, Sofia; Pimenov, Alexander; Palmer, Catherine; Emmerson, Mark (2015-04-01). "The reliability of R50 as a measure of vulnerability of food webs to sequential species deletions". Oikos. 124 (4): 446–457. doi:10.1111/oik.01588. ISSN 1600-0706.
  5. ^ "BBC Nature". Retrieved 2015-10-29.
  6. ^ "BBC Nature". Retrieved 2015-10-29.
  7. ^ Karabanov, Eugene; Williams, Douglas; Kuzmin, Mikhail; Sideleva, Valentina; Khursevich, Galina; Prokopenko, Alexander; Solotchina, Emilia; Tkachenko, Lilia; Fedenya, Svetlana (2004-07-06). "Ecological collapse of Lake Baikal and Lake Hovsgol ecosystems during the Last Glacial and consequences for aquatic species diversity". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. High Latitude Eurasian Palaeoenvironments. 209 (1–4): 227–243. Bibcode:2004PPP...209..227K. doi:10.1016/j.palaeo.2004.02.017.
  8. ^ "On Overpopulation and Ecosystem Collapse EcoInternet - Earth Blog". Retrieved 2015-10-30.
  9. ^ "Living Planet Report". World Wildlife Fund.
  10. ^ Kleinschroth, Fritz; Gourlet-Fleury, Sylvie; Sist, Plinio; Mortier, Fréderic; Healey, John R. (2015-04-01). "Legacy of logging roads in the Congo Basin: How persistent are the scars in forest cover?". Ecosphere. 6 (4): art64. doi:10.1890/ES14-00488.1. ISSN 2150-8925.
  11. ^ a b Sahney, S., Benton, M.J. & Falcon-Lang, H.J. (2010). "Rainforest collapse triggered Pennsylvanian tetrapod diversification in Euramerica" (PDF). Geology. 38 (12): 1079–1082. Bibcode:2010Geo....38.1079S. doi:10.1130/G31182.1.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  12. ^ Fielding, C.R.; Frank, T.D.; Birgenheier, L.P.; Rygel, M.C.; Jones, A.T.; and Roberts, J. (2008). "Stratigraphic imprint of the Late Palaeozoic Ice Age in eastern Australia: A record of alternating glacial and nonglacial climate regime". Geological Society of London Journal. 165 (1): 129–140. Bibcode:2008JGSoc.165..129F. doi:10.1144/0016-76492007-036. S2CID 31953303.
  13. ^ Timothy M. Lenton, Hermann Held, Elmar Kriegler, Jim W. Hall, Wolfgang Lucht, Stefan Rahmstorf, Hans Joachim Schellnhuber (2008). "Tipping elements in the Earth's climate system". PNAS. 105 (6): 1786–1793. doi:10.1073/pnas.0705414105. PMC 2538841. PMID 18258748.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  14. ^ Rosenzweig, Michael L. (1995). Species diversity in space & time. Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press.
  15. ^ Kairis, Orestis; Karavitis, Christos; Salvati, Luca; Kounalaki, Aikaterini; Kosmas, Kostas (2015-07-03). "Exploring the Impact of Overgrazing on Soil Erosion and Land Degradation in a Dry Mediterranean Agro-Forest Landscape (Crete, Greece)". Arid Land Research and Management. 29 (3): 360–374. doi:10.1080/15324982.2014.968691. ISSN 1532-4982. S2CID 128464303.
  16. ^ Ortmann, Alice C.; Anders, Jennifer; Shelton, Naomi; Gong, Limin; Moss, Anthony G.; Condon, Robert H. (July 2012). "Dispersed Oil Disrupts Microbial Pathways in Pelagic Food Webs". PLOS ONE. 7 (7): e42548. Bibcode:2012PLoSO...742548O. doi:10.1371/journal.pone.0042548. PMC 3409195. PMID 22860136. e42548.
  17. ^ "How Does the BP Oil Spill Impact Wildlife and Habitat?". National Wildlife Federation. 2015-10-28. Retrieved 2015-10-28.
  18. ^ a b Knowlton, Nancy (2001-05-08). "The future of coral reefs". Proceedings of the National Academy of Sciences. 98 (10): 5419–5425. Bibcode:2001PNAS...98.5419K. doi:10.1073/pnas.091092998. ISSN 0027-8424. PMC 33228. PMID 11344288.
  19. ^ Edinger, Evan N; Jompa, Jamaluddin; Limmon, Gino V; Widjatmoko, Wisnu; Risk, Michael J (1998-08-01). "Reef degradation and coral biodiversity in Indonesia: Effects of land-based pollution, destructive fishing practices and changes over time". Marine Pollution Bulletin. 36 (8): 617–630. doi:10.1016/S0025-326X(98)00047-2.
  20. ^ a b Cooper, Gregory S.; Willcock, Simon; Dearing, John A. (10 March 2020). "Regime shifts occur disproportionately faster in larger ecosystems". Nature Communications. 11 (1): 1175. Bibcode:2020NatCo..11.1175C. doi:10.1038/s41467-020-15029-x. ISSN 2041-1723. PMC 7064493. PMID 32157098.
  21. ^ Pinsky, Malin L.; Byler, David (2015-08-22). "Fishing, fast growth and climate variability increase the risk of collapse". Proc. R. Soc. B. 282 (1813): 20151053. doi:10.1098/rspb.2015.1053. ISSN 0962-8452. PMC 4632620. PMID 26246548.
  22. ^ "Scientists Fear Global Ecological Collapse Once 50% of the Natural Landscape is Gone". TreeHugger. Retrieved 2015-10-29.
  23. ^ "Ecosystems the size of Amazon 'can collapse within decades'". The Guardian. 10 March 2020. Retrieved 10 March 2020.
  24. ^ "Amazon rainforest could be gone within a lifetime". EurekAlert!. 10 March 2020. Retrieved 10 March 2020.
  25. ^ "Ecosystems the size of Amazon 'can collapse within decades'". The Guardian. 10 March 2020. Retrieved 13 April 2020.
  26. ^ Sodhi, Koh, Brook, Ng, Navjot, Lian, Barry, Peter (December 2004). "Southeast Asian Biodiversity and impending disaster". Trends in Ecology and Evolution. 19 (12): 654–660. doi:10.1016/j.tree.2004.09.006. PMID 16701328.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)