생태학적 파멸 고리: 임박한 생태계 붕괴와 기후 변화

: By John Dearing, University of Southampton 등

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칠리카(Chilika)에서는 150,000명 이상의 사람들이 낚시를 하고 있습니다. 인도 이미지/Shutterstock

전 세계적으로 열대 우림은 사바나나 농지로 변하고 있고, 사바나는 건조해져 사막으로 변하고 있으며, 얼어붙은 툰드라는 녹고 있습니다. 실제로 과학 연구에서는 다음과 같은 "정권 이동"을 기록했습니다. 20개 이상의 다양한 생태계 유형 전환점을 통과한 곳. 온 세계에, 생태계의 20% 이상 다른 것으로 이동하거나 붕괴될 위험이 있습니다.

이러한 붕괴는 생각보다 빨리 일어날 수 있습니다. 인간은 이미 생태계에 압력을 가하고 있습니다. 다양한 방법 – 우리가 스트레스라고 부르는 것. 그리고 이러한 스트레스와 기후로 인한 극한 기후의 증가를 결합하면 이러한 전환점을 넘는 날짜가 최대 80% 앞당겨질 수 있습니다.

이는 이전에는 금세기 말까지 피할 수 있을 것으로 예상했던 생태계 붕괴가 이르면 향후 수십 년 안에 일어날 수 있음을 의미합니다. 이것이 바로 우리가 최근에 발표한 연구의 암울한 결론입니다. 자연의 지속 가능성.

인구 증가, 경제적 수요 증가, 온실가스 집중으로 인해 식량을 공급하고 깨끗한 물과 같은 주요 서비스를 유지해야 하는 생태계와 풍경에 압력이 가해지고 있습니다. 극한기후현상도 증가하고 있으며, 더욱 악화될 것이다.

우리가 정말로 걱정하는 것은 극단적인 기후가 이미 스트레스를 받고 있는 생태계에 영향을 미칠 수 있고, 결과적으로 다른 생태계에 새로운 스트레스나 높아진 스트레스가 전달될 수 있다는 것입니다. 이는 하나의 붕괴되는 생태계가 다음을 통해 이웃 생태계에 연쇄 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다. 연속적인 피드백 루프: 치명적인 결과를 초래하는 "생태학적 파멸 루프" 시나리오.

붕괴까지 얼마나 걸리나요?

새로운 연구에서 우리는 생태계가 붕괴되기 전에 감당할 수 있는 스트레스의 정도를 파악하고 싶었습니다. 우리는 모델, 즉 생태계가 미래에 어떻게 작동할지, 그리고 환경 변화에 어떻게 반응할지 시뮬레이션하는 컴퓨터 프로그램을 사용하여 이를 수행했습니다.

우리는 숲과 호수 수질을 나타내는 두 가지 일반 생태 모델과 인도 동부 오디샤 주와 태평양 이스터 섬(라파 누이)의 Chilika 석호 어업을 나타내는 두 가지 위치별 모델을 사용했습니다. 후자의 두 모델은 모두 인간 활동과 자연 환경 간의 상호 작용을 명시적으로 포함합니다.

각 모델의 주요 특징은 피드백 메커니즘이 존재한다는 것입니다. 이는 응력이 흡수될 만큼 충분히 약할 때 시스템의 균형과 안정성을 유지하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 칠리카 호수의 어부들은 어족 자원이 풍부할 때 성어를 잡는 것을 선호하는 경향이 있습니다. 번식할 수 있는 충분한 성충이 남아 있는 한 이는 안정적일 수 있습니다.

그러나 스트레스를 더 이상 흡수할 수 없게 되면 생태계는 갑자기 돌아올 수 없는 지점, 즉 전환점을 지나 붕괴됩니다. 칠리카(Chilika)에서는 어부들이 부족 기간 동안 치어 어획량을 늘려 어족 자원의 재생을 더욱 약화시킬 때 이런 일이 발생할 수 있습니다.

우리는 이 소프트웨어를 사용하여 70,000개 이상의 다양한 시뮬레이션을 모델링했습니다. 네 가지 모델 모두에서 스트레스와 극한 상황의 조합으로 인해 예상 티핑 포인트 날짜가 30%에서 80% 사이로 앞당겨졌습니다.

이는 지구 온도와 같은 단일 스트레스 원인의 급격한 상승으로 인해 2090년대에 붕괴될 것으로 예상되는 생태계가 최악의 경우 극심한 강우와 같은 다른 문제를 고려하면 2030년대에 붕괴될 수 있음을 의미합니다. 오염, 천연자원 사용의 급격한 증가 등이 있습니다.

중요한 것은 시뮬레이션에서 생태계 붕괴의 약 15%가 새로운 스트레스나 극단적인 사건의 결과로 발생했으며 주요 스트레스는 일정하게 유지되었다는 것입니다. 즉, 어획량을 규제하는 등 주요 스트레스 수준을 일정하게 유지하여 생태계를 지속 가능하게 관리하고 있다고 생각하더라도 새로운 스트레스와 극단적인 사건에 주의를 기울이는 것이 좋습니다.

생태학적 구제금융은 없다

이전 연구에서는 대규모 생태계에서 전환점을 지나면 상당한 비용이 발생할 것이라고 제안했습니다. 금세기 후반부터. 그러나 우리의 연구 결과에 따르면 이러한 비용은 훨씬 더 빨리 발생할 수 있습니다.

우리는 스트레스가 가해지는 속도가 시스템 붕괴를 이해하는 데 필수적이라는 사실을 발견했습니다. 이는 아마도 비생태적 시스템에도 관련이 있을 것입니다. 실제로 최근 뉴스 보도와 모바일 뱅킹 프로세스의 속도가 빨라지면서 은행 붕괴 위험이 높아지고 있다는 주장이 제기되고 있습니다. 기자로서 질리언 테트(Gillian Tett)가 관찰했습니다.:

Silicon Valley Bank의 붕괴는 기술 혁신이 어떻게 예기치 않게 금융을 변화시킬 수 있는지(이 경우 디지털 군집 강화를 통해) 끔찍한 교훈을 제공했습니다. 최근의 플래시 충돌은 또 다른 것을 제공합니다. 그러나 이는 아마도 바이러스 피드백 루프의 미래에 대한 작은 미리 맛보기일 것입니다.

그러나 생태 시스템과 경제 시스템 간의 비교는 부족합니다. 정부가 구제금융을 통해 충분한 금융 자본을 제공하는 한 은행은 절약될 수 있습니다. 대조적으로, 어떤 정부도 붕괴된 생태계를 복원하는 데 필요한 즉각적인 자연 자본을 제공할 수 없습니다.

합리적인 기간 내에 붕괴된 생태계를 복원할 수 있는 방법은 없습니다. 생태학적 구제금융은 없습니다. 금융 용어로 말하면 우리는 타격을 입으면 됩니다.