47.4 Verndun líffræðilegrar fjölbreytni

Hæfniviðmið

Í lok þessa hluta munt þú geta gert eftirfarandi:

• Greint nýja tækni og aðferðir til að lýsa líffræðilegri fjölbreytni
• Útskýrt lagaumhverfi verndunar
• Lýst meginreglum og áskorunum við hönnun verndarsvæða
• Greint dæmi um áhrif endurheimtar búsvæða
• Rætt hlutverk dýragarða í verndun líffræðilegrar fjölbreytni

Verndun líffræðilegrar fjölbreytni er gríðarleg áskorun sem krefst betri skilnings á líffræðilegri fjölbreytni sjálfri, breytinga á hegðun og viðhorfum manna og fjölbreyttra verndaraðferða.

Mælingar á líffræðilegri fjölbreytni

Tækni sameindaerfðafræði, gagnavinnslu og gagnageymslu er nú orðin það þróuð að gerlegt er að skrá tegundir jarðar á aðgengilegan hátt. DNA-strikamerking er ein sameindaerfðafræðileg aðferð; hún nýtir hraða þróun í hvatberageninu cýtókróm c-oxídasa 1, sem finnst í heilkjörnungum að plöntum undanskildum, til að greina tegundir út frá röð hluta gensins. Plöntur má hins vegar strikamerkja með samsetningu grænukornagena. Hraðvirk raðgreiningartæki gera sameindaerfðahluta verksins tiltölulega ódýran og fljótlegan. Tölvukerfi geyma og miðla miklu gagnamagni. Verkefni eru þegar í gangi þar sem DNA-strikamerking er notuð til að skrá safnaeintök sem hafa þegar verið nefnd og rannsökuð, auk þess sem aðferðin er prófuð á minna rannsökuðum hópum. Um mitt ár 2017 höfðu nærri 200.000 nafngreindar tegundir verið strikamerktar. Fyrstu rannsóknir benda til þess að verulegur fjöldi ólýstra tegunda hafi áður verið óþekktur vegna þess að þær líktust systurtegundum of mikið. Nú er hægt að greina þær með DNA-strikamerkingu.

Fjölmargir tölvugagnagrunnar veita nú upplýsingar um nefndar tegundir og ramma til að bæta við nýjum tegundum. Hins vegar, eins og áður hefur komið fram, mun það taka nálægt 500 árum miðað við núverandi hraða við lýsingu nýrra tegunda þar til heildarskrá lífsins er þekkt. Margar, ef til vill flestar, tegundir á jörðinni hafa ekki svo mikinn tíma.

Einnig þarf að skilja hvaða þekktu tegundir eru í hættu og hversu mikil sú hætta er. Þetta verkefni er unnið af samtökunum IUCN, sem eru ekki rekin í hagnaðarskyni og halda úti Rauða listanum, vefskrá yfir tegundir í útrýmingarhættu flokkaðar eftir flokkun, tegund ógnar og öðrum viðmiðum (mynd 47.16). Rauði listinn byggist á vísindarannsóknum. Árið 2011 innihélt listinn 61.000 tegundir, allar með fylgigögnum.

Myndræn tenging

Hver eftirfarandi fullyrðinga er ekki studd af þessu riti?

1. Fleiri fiskar eru í viðkvæmri stöðu en í bráðri útrýmingarhættu og útrýmingarhættu samanlagt.
2. Fleiri froskdýr eru í bráðri útrýmingarhættu en skriðdýr í viðkvæmri stöðu, útrýmingarhættu og bráðri útrýmingarhættu samanlagt.
3. Innan hvers hóps eru fleiri tegundir í bráðri útrýmingarhættu en í viðkvæmri stöðu.
4. Hærra hlutfall fuglategunda er í bráðri útrýmingarhættu en lindýrategunda.

Breyting á hegðun manna

Löggjöf hefur verið sett víða um heim til að vernda tegundir. Hún nær bæði til alþjóðlegra sáttmála og lands- og fylkislaga. Samningurinn um alþjóðaverslun með tegundir villtra dýra og plantna í útrýmingarhættu (CITES) tók gildi árið 1975. Samningurinn, og landslöggjöf sem styður hann, veitir lagaramma til að koma í veg fyrir að um 33.000 skráðar tegundir séu fluttar yfir landamæri ríkja og verndar þær þannig gegn veiðum eða drápi þegar alþjóðleg viðskipti eiga í hlut. Gildissvið samningsins er þó takmarkað, því hann fjallar aðeins um alþjóðlegan flutning lífvera eða líkamshluta þeirra. Hann takmarkast einnig af getu eða vilja ríkja til að framfylgja samningnum og tengdri löggjöf. Ólögleg viðskipti með lífverur og líkamshluta þeirra nema líklega hundruðum milljóna dollara. Slík viðskipti eru vöktuð af öðrum samtökum sem ekki eru rekin í hagnaðarskyni: TRAFFIC.

Í mörgum löndum eru lög sem vernda tegundir í útrýmingarhættu og setja reglur um veiðar og fiskveiðar. Í Bandaríkjunum voru lög um tegundir í útrýmingarhættu (ESA) sett árið 1973. Tegundir í hættu eru skráðar samkvæmt lögunum og Fisk- og villidýrastofnun Bandaríkjanna ber samkvæmt lögum að útbúa áætlanir sem vernda skráðar tegundir og koma stofnum þeirra aftur í sjálfbæran fjölda. Lögin, og sambærileg lög í öðrum löndum, eru gagnlegt tæki, en þau veikjast af því að oft er erfitt að fá tegund skráða eða koma á skilvirkri stjórnunaráætlun eftir skráningu. Auk þess geta tegundir verið teknar af lista með umdeildum hætti án þess að staða þeirra hafi endilega breyst. Enn grundvallaratriði er að vernd einstakra tegunda fremur en heilla vistkerfa er óhagkvæm og beinir athygli að fáum áberandi og oft heillandi tegundum, hugsanlega á kostnað annarra tegunda sem njóta engrar verndar. Á sama tíma hafa lögin ákvæði um mikilvæg búsvæði í endurheimtaráætlunum sem geta einnig gagnast öðrum tegundum en þeirri sem stjórnunin beinist að.

Lög um farfuglasamning (MBTA) eru samkomulag milli Bandaríkjanna og Kanada sem var lögfest árið 1918 sem viðbragð við fækkun norður-amerískra fuglategunda vegna veiða. Lögin telja nú yfir 800 verndaðar tegundir. Þau banna að trufla eða drepa verndaðar tegundir eða dreifa líkamshlutum þeirra; stór hluti fuglaveiða áður fyrr var vegna fjaðra.

Eins og áður hefur komið fram gegna einkarekin samtök sem ekki eru rekin í hagnaðarskyni stóru hlutverki í verndunarstarfi bæði í Norður-Ameríku og um allan heim. Nálganirnar spanna allt frá samtökum sem einbeita sér að tilteknum tegundum til víðtækari samtaka á borð við IUCN og TRAFFIC. The Nature Conservancy beitir nýstárlegri nálgun: samtökin kaupa land og vernda það til að koma á verndarsvæðum fyrir vistkerfi.

Þótt Parísarsamkomulagið beinist fyrst og fremst að því að draga úr losun kolefnis og skyldra efna er það mikilvægt skref í átt að breyttri hegðun manna sem ætti að hafa áhrif á líffræðilega fjölbreytni. Ef samkomulagið nær markmiði sínu um að stöðva hækkun hnattræns hitastigs gætu margar tegundir sem verða fyrir neikvæðum áhrifum loftslagsbreytinga notið góðs af því. Mat á framkvæmd samkomulagsins átti ekki að fara fram fyrr en 2023 og áhrif þess verða ekki mælanleg um nokkurn tíma. Samkomulagið, sem yfir 194 ríki undirrituðu, er þó samstilltasta og sameiginlegasta átak heimsins til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda, taka upp aðra orkugjafa og minnka loftslagsálag á vistkerfi.

Verndun á verndarsvæðum

Stofnun verndarsvæða fyrir villt dýralíf og vistkerfi er eitt helsta tækið í verndunarstarfi. Verndarsvæði er landsvæði sem er tekið frá með mismikilli vernd fyrir lífverurnar sem lifa innan marka þess. Verndarsvæði geta til skamms tíma verið áhrifarík til að vernda bæði tegundir og vistkerfi, en þau standa frammi fyrir áskorunum sem vísindamenn kanna enn til að auka gildi þeirra sem langtímalausna fyrir verndun líffræðilegrar fjölbreytni og forvarnir gegn útdauða.

Hversu stórt svæði á að vernda?

Vegna þess hvernig vernduðum svæðum er úthlutað og hvernig líffræðileg fjölbreytni dreifist er erfitt að ákvarða hversu mikið land eða sjávarbúsvæði ætti að vernda. Heimsþing IUCN um þjóðgarða áætlaði að 11,5 prósent af landyfirborði jarðar væru þakin verndarsvæðum af ýmsu tagi árið 2003. Þetta svæði er stærra en fyrri markmið, en það nær aðeins yfir 9 af 14 viðurkenndum meginlífbeltum. Einstök dýr eða dýrahópar eru heldur ekki jafn vel táknuð á verndarsvæðum. Vönduð verndarsvæði ná til dæmis aðeins til um 50 prósenta froskdýrategunda í hættu. Til að tryggja að allar tegundir í hættu njóti réttrar verndar þarf annaðhvort að stækka verndarsvæði, fjölga vönduðum verndarsvæðum eða velja verndarsvæði af meiri nákvæmni með hliðsjón af vernd líffræðilegrar fjölbreytni. Rannsakendur telja að meiri áherslu þurfi á síðustu lausnina.

Hönnun verndarsvæða

Miklar rannsóknir hafa farið fram á bestu hönnun verndarsvæða til að viðhalda líffræðilegri fjölbreytni. Grundvallarhugmyndin að baki mörgum slíkum rannsóknum er hið brautryðjandi fræðilega verk Robert H. MacArthur og Edward O. Wilson frá 1967 um eyjalíflandafræði. Í verkinu var leitast við að skilja þá þætti sem hafa áhrif á líffræðilega fjölbreytni á eyjum. Meginniðurstaðan var sú að líffræðileg fjölbreytni á eyju ræðst af aðflutningi tegunda, tegundamyndun og útdauða á eyjunni. Eyjar sem eru fjær meginlandi eru erfiðari að ná til, svo aðflutningur tegunda er minni og jafnvægisfjöldi tegunda lægri. Í eyjastofnum benda gögn til þess að tegundafjöldi aukist smám saman upp í svipað stig og á meginlandinu sem talið er að tegundirnar hafi flust frá. Auk þess er erfiðara að finna minni eyjar, svo aðflutningur nýrra tegunda er yfirleitt hægari. Minni eyjar eru einnig landfræðilega einsleitari og því eru, að öðru jöfnu, færri vistir sem geta stutt tegundamyndun. Að lokum bera minni eyjar minni stofna og því eru líkur á útdauða meiri.

Eftir því sem eyjar stækka fjölgar þeim tegundum sem geta numið land á þeim og fundið hentugar vistir, þótt áhrif stærðar eyju á tegundafjölda séu ekki í beinu línulegu sambandi. Líta má á verndarsvæði sem eyjar búsvæða í hafi svæða sem eru ekki búsvæði. Til að tegund geti lifað áfram á verndarsvæði þarf svæðið að vera nógu stórt til að bera hana. Nauðsynleg stærð ræðst að hluta af heimasvæði tegundarinnar. Verndarsvæði fyrir úlfa, sem fara um hundruð kílómetra, þarf að vera mun stærra en verndarsvæði fyrir fiðrildi sem ferðast kannski innan tíu kílómetra á ævinni. Stærri verndarsvæði hafa hins vegar meira kjarnabúsvæði af bestu gerð fyrir einstakar tegundir, fleiri vistir sem geta stutt fleiri tegundir og laða að sér fleiri tegundir vegna þess að auðveldara er að finna þau og ná til þeirra.

Verndarsvæði virka betur þegar þau eru umlukin jaðarsvæðum með lakara búsvæði. Slíkt jaðarsvæði gerir lífverum kleift að fara út fyrir mörk verndarsvæðisins án tafarlausra neikvæðra afleiðinga vegna afráns eða skorts á auðlindum. Eitt stórt verndarsvæði er betra en sama flatarmál skipt í nokkur minni svæði, því þar er meira kjarnabúsvæði sem verður ekki fyrir jaðaráhrifum. Af sömu ástæðu er ferningslaga eða hringlaga verndarsvæði betra en verndarsvæði með mörgum mjóum örmum. Ef verndarsvæði þurfa að vera minni geta vistgangar á milli þeirra, til dæmis meðfram ám og lækjum, gert einstaklingum og genum þeirra kleift að færast á milli svæða og þannig látið minni svæði virka líkari einu stóru. Allir þessir þættir eru teknir til skoðunar þegar eðli verndarsvæðis er skipulagt áður en landið er tekið frá.

Auk líkamlegra, líffræðilegra og vistfræðilegra skilyrða verndarsvæða eru ýmis stefnumótandi, lagaleg og framkvæmdaleg skilyrði tengd annarri notkun svæðanna en vernd tegunda. Þar getur verið um að ræða timburvinnslu, námugröft, stýrðar veiðar, búsetu manna og mannlega afþreyingu sem veldur ekki skemmdum. Margar slíkar ákvarðanir eru teknar út frá pólitískum þrýstingi fremur en verndarsjónarmiðum. Í sumum tilvikum hefur vernd villtra dýra verið svo ströng að frumbyggjasamfélög sem lifa af landinu hafa verið hrakin frá erfðalöndum sínum innan verndarsvæða. Í öðrum tilvikum hefur staða verndarsvæðis lítið vægi ef verndarákvæðum er ekki framfylgt eða ekki er hægt að framfylgja þeim, jafnvel þótt svæðið sé hannað til að vernda villt dýralíf. Ólöglegar veiðar og timburvinnsla eru útbreitt vandamál á verndarsvæðum í hitabeltinu.

Takmarkanir verndarsvæða

Sumar takmarkanir friðlanda sem verndunartækja eru augljósar af umræðunni um hönnun friðlanda. Pólitískur og efnahagslegur þrýstingur gerir friðlönd yfirleitt minni, frekar en stærri, svo það er erfitt að taka frá svæði sem eru nógu stór. Ef svæðið sem tekið er frá er nægilega stórt, gæti ekki verið nægilegt svæði til að búa til hlífðarsvæði í kringum friðlandið. Í þessu tilfelli verður svæði á ytri jöðrum friðlandsins óhjákvæmilega áhættusamara og lakara búsvæði fyrir tegundirnar í friðlandinu. Framfylgd verndunar er einnig verulegt vandamál í löndum sem skortir auðlindir eða pólitískan vilja til að koma í veg fyrir veiðiþjófnað og ólöglega nýtingu auðlinda.

Loftslagsbreytingar munu skapa óhjákvæmileg vandamál varðandi staðsetningu friðlanda. Tegundirnar innan þeirra gætu flust til hærri breiddargráða eftir því sem búsvæði friðlandsins verður óhagstæðara. Vísindamenn eru að skipuleggja vegna áhrifa hlýnunar jarðar á framtíðarfriðlönd og leitast við að spá fyrir um þörfina á nýjum friðlöndum til að mæta væntanlegum breytingum á búsvæðum; hins vegar er endanlegur árangur óviss þar sem þessar tilraunir byggjast á spám.

Að lokum má færa rök fyrir því að verndarsvæði gefi til kynna að menn fjarlægist náttúruna og starfi aðeins á þann hátt sem skaðar líffræðilega fjölbreytni. Stofnun verndarsvæða gæti dregið úr þrýstingi á fólk utan þeirra um að lifa sjálfbært og valda ekki skaða á líffræðilegri fjölbreytni. Á hinn bóginn gefa vel rekin og vönduð verndarsvæði fólki tækifæri til að upplifa náttúruna á minna skaðlegan hátt, og þau geta einnig haft fjárhagslegan ávinning fyrir nágrannasamfélög.

Tengill í námsefni

Gagnvirkt hnattrænt gagnakerfi um verndarsvæði má finna á þessari vefsíðu. Skoðaðu gögn um einstök verndarsvæði eftir staðsetningu eða kynntu þér tölfræði um verndarsvæði eftir löndum eða svæðum.

Endurheimt búsvæða

Endurheimt búsvæða lofar góðu sem aðferð til að endurheimta og viðhalda líffræðilegri fjölbreytni. Þegar tegund er orðin útdauð er endurheimt hennar auðvitað ómöguleg. Endurheimt getur hins vegar aukið líffræðilega fjölbreytni í hnignuðum vistkerfum. Endurinnflutningur úlfa, sem eru topprándýr, í Yellowstone-þjóðgarðinn árið 1995 leiddi til stórkostlegra breytinga á vistkerfinu sem juku líffræðilega fjölbreytni. Úlfarnir (mynd 47.17) draga úr stofnum wapitíhjarta og sléttuúlfa og veita hræætum ríkulegri auðlindir. Fækkun wapitíhjarta hefur gert gróðri kleift að vaxa aftur á árbakkasvæðum og aukið tegundafjölbreytni í því búsvæði. Fækkun sléttuúlfa hefur aukið stofna tegunda sem þetta rándýr hélt áður niðri. Hræætum hefur fjölgað vegna afránsvirkni úlfanna. Í þessu búsvæði er úlfurinn lykiltegund, það er tegund sem skiptir sköpum við að viðhalda fjölbreytni í vistkerfi. Ef lykiltegund er fjarlægð úr vistfræðilegu samfélagi getur fjölbreytnin hrunið. Niðurstöður Yellowstone-tilraunarinnar benda til þess að endurheimt lykiltegundar geti endurheimt líffræðilega fjölbreytni í samfélaginu. Vistfræðingar hafa fært rök fyrir því að greina lykiltegundir þar sem það er mögulegt og beina verndaraðgerðum að þeim; á sama hátt er skynsamlegt að skila þeim aftur í vistkerfi sitt ef þær hafa verið fjarlægðar.

Önnur stór endurheimtarverkefni sem eru í gangi fela í sér stíflurof, landsbundna hreyfingu sem verður sífellt mikilvægari. Í Bandaríkjunum hefur frá miðjum níunda áratug 20. aldar verið íhugað að fjarlægja margar gamlar stíflur fremur en endurnýja þær, bæði vegna breyttra hugmynda um vistfræðilegt gildi óbeislaðra áa og vegna þess að margar stíflur veita ekki lengur þann ávinning eða gegna þeim hlutverkum sem þær gerðu þegar þær voru fyrst byggðar. Mældur ávinningur af stíflurofi felur í sér endurheimt náttúrulegra sveiflna í vatnsborði, en tilgangur stífla er oft að draga úr breytileika í rennsli áa. Þetta leiðir til meiri fiskfjölbreytni og betri vatnsgæða. Í Kyrrahafs-norðvestrinu er búist við að stíflurofsverkefni fjölgi laxi, sem telst lykiltegund vegna þess að hann flytur mikilvæg næringarefni inn í vistkerfi á landi í árlegum hrygningargöngum sínum. Á öðrum svæðum, svo sem við Atlantshafsströndina, hefur stíflurof gert sjógöngufiskum kleift að snúa aftur til hrygningar; það eru tegundir sem fæðast í ferskvatni, lifa mestan hluta ævinnar í saltvatni og snúa aftur í ferskvatn til að hrygna. Sum stærstu stíflurofsverkefnin hafa enn ekki farið fram eða hafa gerst svo nýlega að ekki er hægt að mæla afleiðingarnar. Stóru vistfræðilegu tilraunirnar sem þessi verkefni mynda munu veita verðmæt gögn fyrir önnur stífluverkefni sem ýmist eru áætluð til niðurrifs eða byggingar.

Hlutverk ræktunar í haldi

Dýragarðar hafa leitast við að gegna hlutverki í verndunarstarfi bæði með ræktunaráætlunum í haldi og fræðslu. Breyting á hlutverki dýragarða frá söfnunar- og sýningaraðstöðu yfir í stofnanir sem helga sig verndun er í gangi og færist í aukana. Almennt er viðurkennt að, nema í nokkrum sérstökum og markvissum tilvikum, séu ræktunaráætlanir í haldi fyrir tegundir í útrýmingarhættu óhagkvæmar og oft líklegar til að mistakast þegar tegundum er sleppt aftur út í náttúruna. Slíkar áætlanir hafa þó skilað nokkrum árangurssögum, til dæmis endurinnflutningi Kaliforníukondórs í Miklagljúfur og endurreisn hvíttrönu við flugleiðir Miðvesturríkjanna.

Því miður er aðstaða dýragarða allt of takmörkuð til að hægt sé að íhuga ræktunaráætlanir í haldi fyrir þann fjölda tegunda sem nú er í hættu. Fræðsla er önnur hugsanleg jákvæð áhrif dýragarða á verndunaraðgerðir, sérstaklega í ljósi hnattrænnar þróunar í átt til þéttbýlismyndunar og samfara fækkun á samskiptum fólks og dýralífs. Fjöldi rannsókna hefur verið gerður til að skoða áhrif dýragarða á viðhorf og aðgerðir fólks varðandi verndun; sem stendur hafa niðurstöðurnar tilhneigingu til að vera blendnar.