3. Ekosistēmu pakalpojumu kartēšana un novērtēšana

Lejupielādējiet rokasgrāmatu kā vienu failu (PDF)

3.1. Ievads

Kopš brīža, kad Eiropas Komisija bioloģiskās daudzveidības stratēģijā laikposmam līdz 2020. gadam 5. darbības punktā tika paziņots, ka dalībvalstis “…kartēs un novērtēs ekosistēmu un to pakalpojumu stāvokli attiecīgajā valsts teritorijā …” ir pieaugusi nepieciešamība novērtēt ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu, kā arī telpiski noteiktā veidā kartēt ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu un pieprasījumu dažādos mērogos, no starptautiskā līdz lokālam mērogam.

Līdz ar to var uzdot jautājumu: “Kāpēc ir nepieciešams kartēt ekosistēmu pakalpojumus?”. Pirmkārt, procesiem, kuri noved pie ekosistēmas pakalpojumu ražošanas, ir telpisks raksturs (1.3. attēls).

Ekosistēmu funkcijas un procesi, kas ir atbildīgi par ekosistēmu pakalpojumu veidošanu, laikā un telpā ir ļoti mainīgi, un ir atkarīgi no mēroga. Turklāt pārmaiņu virzītāji, kas ietekmē un pārveido ekosistēmu funkcijas un procesus, piemēram, zemes lietojuma veids, teritorijas fragmentācija vai lauksaimniecības intensitātes pieaugums, uzrāda plašu telpisko mainību.

Tādēļ, lai raksturotu un novērtētu ekosistēmu pakalpojumu veidošanu kā ekosistēmas procesu, zemes lietojuma veida, klimata un vides mainības funkciju, būtiski nepieciešamas ir ekosistēmu pakalpojumu kartes (Maes et al., 2013).

Ekosistēmu pakalpojumu nodrošināšana ir sarežģīts process, vairumā gadījumu dažādi ekosistēmu pakalpojumi savstarpēji ir saistīti. Dažādiem ekosistēmu pakalpojumiem ir kopīgas sinerģijas un kompromisi, un starp ekosistēmu pakalpojumiem un bioloģisko daudzveidību. Dažos gadījumos noteikta ekosistēmu pakalpojuma veidošana tiek palielināta uz citu pakalpojumu rēķina, vai arī viena pakalpojuma ražošanas pieaugums sekmē pieaugumu citā ekosistēmu pakalpojumā (kopas un sinerģijas). Izprast šo sarežģīto sistēmu būs iespējams tikai tad, kad ekosistēmu pakalpojumi būs nokartēti un būs zināma to telpiskā izplatība.

Kā skaidrots 1. un 2. nodaļā, ekosistēmu pakalpojumu ietvaram ir divas savstarpēji saistītas dimensijas: nodrošinājums un pieprasījums. Pieprasījums (nepieciešamība) pēc ekosistēmu pakalpojumiem tiek definēts kā “pašlaik patērētās ekosistēmas produkti un pakalpojumi” (Burkhard et al., 2014). Šis pieprasījums laikā un telpā var mainīties, kā arī tas var nebūt atkarīgs no faktiskā nodrošinājuma. Atkārtoti jāuzsver, ka ekosistēmu pakalpojumu pieprasījuma un piedāvājuma kartes ir nepieciešamas, lai novērtētu un saskaitītu ieguvumu plūsmas no ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājuma teritorijām līdz tuvākajam un attālākajam cilvēku apdzīvojumam.

Visbeidzot, ekosistēmu pakalpojumu vizualizācija pieprasījuma un piedāvājuma karšu veidā var tikt izmantota dažādos procesos, ko veic lēmumu pieņēmēji, piemēram, teritorijas plānošanā, ietekmes uz vidi novērtējumā vai ainavu pārvaldībā.

3.2. Ekosistēmu pakalpojumu modelēšanas ietvars

Modelēšanas ietvara definēšana ir būtisks pirmais solis pirms ekosistēmu pakalpojumu kvantificēšanas un kartēšanas. Šie lēmuma ietvari atšķiras atkarībā no nepieciešamajiem datiem, mēroga un zināšanām, tādēļ modeļa izvēle tiek virzīta saistībā ar mūsu projekta raksturojumu.

Kienast un Helfenstein (2016) izveidoja šādu ekosistēmu pakalpojumu modeļu klasifikāciju:

  • procesu balstītie modeļi;
  • empīriskie modeļi;
  • daudzpakāpju pieejas modeļi;
  • indikatoru balstītie modeļi;
  • ainavu modeļi.

Kienast un Helfenstein (2016) arī piedāvā 6 punktu ietvaru lai aprakstītu ekosistēmu pakalpojumu modeļus. Šis 6 punktu ietvars arī tiek izmantots kā rīks lai izvēlētos pareizo modeli projekta prasībām:

Zināšanas par mainīgajiem (pielietojamajiem): Attiecas uz pieejamo zināšanu līmeni par pētītajiem ekosistēmu pakalpojumiem, sākot no ļoti ļoti vienkāršiem pamatiem, attēlojuma vai pieredzes balstītiem līdz procesu orientētiem un analītiskām zināšanām.

Telpiskais mērogs: Ekosistēmu pakalpojumu novērtējuma mērogs var mainīties no vietējā vai pašvaldības līmeņa līdz globālajam līmenim, un tas būs galvenais nepieciešamo datu tipa virzītājs ekosistēmu pakalpojumu novērtēšanai.

Laika (temporālais) mērogs: Līdzīgi, laika mērogā ekosistēmu pakalpojumu novērtējums var tieši ietekmēt rezultātus un datu nepieciešamību. Laika mērogs var mainīties no mēnešiem līdz dekādēm vai gadsimtiem.

Pieejamie (pielietojamie) dati: Datu pieejamība un datu raksturojums (telpiskā un tematiskā mērogā) virza modeļu izvēli ekosistēmu pakalpojumu novērtējumā. Piemēram, ja augsta telpiskā un tematiskā izšķirtspēja ir pieejama, tad bieži var tikt izmantoti kompleksi procesu balstīti modeļi.

Ieinteresēto pušu iekļaušana: Attiecas uz pakāpi, kādā mēs vēlamies atklāt ekosistēmu pakalpojumu novērtējumu plašākai sabiedrībai. Piemēram, ja ieinteresēto pušu iekļaušana ir atslēgas prasība projektā, tad ir nepieciešams pielietot apakšas-augšas un līdzdalības novērtējuma rīkus.

Rezultāts: Ekosistēmu pakalpojumu novērtējuma rezultāts var būt kvalitatīvs vai kvantitatīvs un ir tieši saistīts ar datu nepieciešamību un modeļa izvēli. Kvantitatīvajiem rezultātiem bieži ir nepieciešami detalizēti dati un matemātiskie modeļi, savukārt kvalitatīvajiem rezultātiem nepieciešams ekspertu viedokļa novērtējums un kvalitatīvie mērogi.

3.3. Indikatori

Nozīmīgs solis ekosistēmu pakalpojumu ietvara ieviešanā ir ekosistēmu pakalpojumu biofizikāla kvantificēšana. Daudzi no ekosistēmu pakalpojumiem atbalsta kategorijā var tikt tieši kvantificēti. Savukārt regulējošo, atbalsta un kultūras pakalpojumu mērīšana ir daudz sarežģītāka un tādēļ indikatori vai citi starpniekdati ir nepieciešami (Egoh et al., 2012). Kā definējuši Wiggering un Müller (2004) ”indikatori galvenokārt ir mainīgie, kas nodrošina apkopoto informāciju par noteiktām parādībām”. Stabili biofizikālie indikatori ir nepieciešami ne tikai lai novērtētu ekosistēmu pakalpojumus, bet arī lai novērtētu ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu laikā. Mēģinājumos strukturizēt ekosistēmu pakalpojumu kvantificēšanu un indikatoru izvēli, DPSIR ietvars (angliski – Drivers, Pressures, State, Impact, Response) (Virzošie spēki, spiediens, stāvoklis, ietekme, atbilde) (3.1. attēls) ir plaši pielietots (Müller & Buckhard, 2012).

3.1. attēls. DPSIR ietvars, pielāgots no ekosistēmu pakalpojumu koncepta (Müller un Burkhard, 2012).

Atbilstoši DPSIR ietvaram, politiskie lēmumi, produkcijas sistēmas un sabiedrības attīstība (virzošie spēki) veido spiedienu vides sistēmās. Šie spiedieni noved pie vides sistēmu stāvokļa izmaiņām. Līdz ar to ietekmes uz cilvēku un dabas sistēmām var novest pie izmaiņām ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumā. Tādēļ sabiedrība mēģina minimizēt šīs ietekmes un pielāgoties tām caur atbildes stratēģijām.

DPSIR ietvars ir arī saistīts ar sakarībām starp vides stāvokli (ekosistēmas un bioloģiskā daudzveidība) un cilvēku sistēmām. Sekojot šim ietvaram, ekosistēmu pakalpojumu indikatoriem ir jābūt saistītiem ar cēloņu-ietekmju sakarībām starp spiedieniem, stāvokļiem un ietekmēm.

Mēroga nozīme arī ir jāņem vērā pie ekosistēmu pakalpojumu indikatoru izvēles. Mērogs (laika un telpiskā dimensija) ekoloģiskajiem paraugiem un procesiem, kas noved pie ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājuma ir jānovērtē pirms atbilstošais indikators tiek izvēlēts (Postchin un Haines-Young, 2016). Daudzi nodrošinājuma pakalpojumi var tikt novērtēti dažādos mērogos, kur noteikti regulēšanas pakalpojumi (piemēram, lokālā klimata regulācija vai aizsardzība no plūdiem) ir ļoti atkarīga no lokāla vai reģionāla konteksta.

Atkarībā no projekta, indikatoru izvēlei ir jānotiek pēc:

  • pētījuma mērķa un novērtējamo ekosistēmu pakalpojumu izvēles;
  • pētījuma mēroga;
  • datu pieejamības.

Vairākas vadlīnijas un virkne indikatoru ir piedāvātas dažādos mērogos. Šajā nodaļā ir aprakstīti tikai daži piemēri:

  • Ekosistēmu un to pakalpojumu kartēšana un novērtējums (Ekosistēmu novērtējuma indikatori, 5. rīcība ES Bioloģiskās daudzveidības stratēģijā līdz 2020. gadam) (Maes et al., 2013): MAES otrā atskaite atspoguļo plašu ekosistēmu pakalpojumu indikatoru izvēli sasniedzot Eiropas un dalībvalstu līmeni, balstoties uz CICES klasifikāciju.
  • Ekosistēmu pakalpojumu kartēšanas indikatori: Pārskats (JRC zinātniskās un politikas atskaites) (Egoh et al., 2012): Pārskats par telpisko informāciju un ekosistēmu pakalpojumu kartēšanas un modelēšanas indikatoriem globālā, kontinentālā un nacionālā līmenī.
  • Eiropas novērtējums par ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu (JRC zinātniskās un politikas atskaites) (Maes et al., 2011): Virkne ar indikatoriem tiek piedāvāta, balstoties uz telpisko datu pieejamību Eiropas mērogā.

3.4. Ekosistēmu pakalpojumu novērtējuma un kartēšanas metodikas

Lai grupētu un klasificētu visas pieejamās metodikas saistībā ar ekosistēmu pakalpojumu novērtējumu un kartēšanu, tiek izdalītas 4 galvenās pieejas:

  1. Biofizikālās metodes
  2. Sociālās-kultūras metodes
  3. Ekonomiskās metodes
  4. Ekspertu balstīta kvantificēšana.

3.4.1. Biofizikālās metodes

Biofizikālās metodes ir visplašāk izmantotā pieeja lai kartētu un novērtētu gan ekosistēmu pakalpojumu apgādi un faktisko izmantošanu, kā arī pieprasījumu. Biofizikālā kvantificēšana ir ekosistēmu pakalpojumu mērīšana biofizikālajās vienībās (piemēram, ūdens apjoms, kas iefiltrējas ūdens nesējslānī, koksnes apjoms, kas tiek producēts mežā vai oglekļa apjoms, kas tiek uzkrāts augsnē). Tādēļ biofizikālās metodes ir ļoti atkarīgas no indikatoriem un biofizikālajiem modeļiem. Indikatori un biofizikālie modeļi ļauj ne tikai kvantificēt ekosistēmu pakalpojumus, bet arī novērtēt ekosistēmu struktūras un funkciju apstākļus.

Ekosistēmu pakalpojumu biofizikālajam novērtējumam ir nepieciešams atbildēt uz 2 jautājumiem:

  • Kas tiek mērīts?
  • Kā tiek mērīts?

Kas tiek mērīts?

Kad tiek izvēlēti ekosistēmu pakalpojumi saistībā ar projektu, ekosistēmu pakalpojumu indikatori ir jāizvēlas, lai novērtētu un veiktu ekosistēmu pakalpojumu stāvokļa un nodrošinājuma monitoringu (3.3. apakšnodaļa). Indikatoru izvēle ir atkarīga no vairākiem faktoriem, kā piemēram, analīzes mērķis, auditorija, telpiskais un laika mērogs, kā arī datu pieejamība. Nozīmīgs aspekts indikatoru izvēlē ir vai tie tiks izmantoti lai mērītu krājumus (ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāls), vai plūsmas (ekosistēmu pakalpojumu faktiskā izmantošana vai realizācija). Plūsmu indikatori bieži tiek attēloti laika vienībās. Piemēram, zāle, kas tiek producēta pļavās var tikt mērīta kā novāktais siens (ekosistēmu pakalpojumu plūsma) in t/ha/gadā. Tomēr, kopējais pastāvīgās biomasas apjoms var netikt novākts un var tikt attēlots kā t/ha. Ja krājumi tiek novākti, tad krājumi kļūst par plūsmu (Burkhard un Maes, 2017).

Kā tiek mērīts?

Kad ekosistēmu pakalpojumi un attiecīgie indikatori ir izvēlēti, lai novērtētu ekosistēmu pakalpojumu krājumus un nodrošinājumu, nākamais solis ir ekosistēmu pakalpojumu biofizikālo krājumu un plūsmu kvantificēšana.

Burkhard un Maes (2017) izdala 3 galvenās pieejas:

  • tiešie mērījumi;
  • netiešie mērījumi;
  • ekosistēmu pakalpojumu modelēšana.

3.4.1.1. Ekosistēmu pakalpojumu tiešie mērījumi

Ekosistēmu pakalpojumu indikatora tiešie mērījumi izriet no novērojumiem, monitoringa vai aptaujām. Tiešo mērījumi piemēri ir šādi: kopējās zāles apjoma mērīšana zālājā (biomasas producēšana) vai kopējais skaits vai apputeksnētāju sugu skaits transektā zālāju parauglaukumos (apputeksnēšana).

Tiešie mērījumi ir precīzākais veids kvantificēšanai, bet tam nepieciešams liels laika periods un resursi. Tādēļ šāda tipa ekosistēmu pakalpojumu mērījumu ir atbilstoši vietas vai lokālā līmenī. Tomēr, dažos gadījumos šie indikatori var tikt mērīti citiem mērķiem (piemēram, ražas un koksnes produkcijas statistika) un var tikt pielietoti lai novērtētu ekosistēmu pakalpojumu krājumus un plūsmas.

3.4.1.2. Ekosistēmu pakalpojumu netiešie mērījumi

 Netiešie mērījumi arī nodrošina biofizikālās vērtības, bet turpmākās interpretācijas, pieņēmumi vai datu apstrāde ir nepieciešama lai izmērītu ekosistēmu pakalpojumus.

Dati, kas tiek apkopoti, izmantojot tālizpētes metodes ir labs piemērs netiešajiem mērījumiem (piemēram, veģetācijas indeksi vai virsmas temperatūra). Daudzi no šiem produktiem ir oriģināli un nav paredzēti lai mērītu ekosistēmu pakalpojumu krājumus vai plūsmas. Tomēr, ja sakarība starp mērītajiem mainīgajiem un ekosistēmu funkcijām un procesiem ir zināma, tad ekosistēmu pakalpojumu vērtības var tikt iegūtas (atvasinātas). Piemēram, aizsardzība pret eroziju ir cieši saistīta ar veģetācijas esamību, tās apjomu un veģetācijas tipu, kas var tikt iegūts no veģetācijas indeksa, kā piemēram, NDVI (angliski – Normalized Difference Vegetation Index) (normalizēts atšķirīgās veģetācijas indekss).

Zemes seguma vai dzīvotņu karšu izmantošana ekosistēmu pakalpojumu krājumu un plūsmu novērtējumam var tikt uzskatīta arī kā netiešie mērījumi. Plaši izplatīta pieeja ir rēķināt vidējās vērtības katram ekosistēmu pakalpojumam uz zemes seguma tipu (piemēram, vidējā biomasas produkcijas vērtība Igaunijas piekrastes pļavās ir 3050 kg/ha sausas biomasas). Ekosistēmu pakalpojumu krājuma vai plūsmas vērtības tiek vidējotas gan no zinātniskās literatūras avotiem vai arī lauka darbiem. Šīs vērtības var turpmāk tikt savietotas ar zemes seguma vienībām kartē lai veiktu precīzu telpisko analīzi.

Netieši mērījumi bieži ir vairāk kā resursu efektīva stratēģija lai novērtētu ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu. Turklāt zemes novērojumu dati tiek regulāri atjaunoti, kas ļauj novērtēt ekosistēmu pakalpojumu krājumu un plūsmu izmaiņas.

3.4.1.3. Ekosistēmu pakalpojumu modelēšana

Modeļi ir ekoloģisko sistēmu simulācijas vai reprezentācija. Kad tiešie vai netieši dati nav pieejami, citi ekoloģiskie vai sociāli ekonomiskie dati un zināšanas var tikt izmantoti kā surogātdati lai novērtētu ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu un pieprasījumu.

Ekosistēmu pakalpojumu modeļu priekšrocības ir, ka ievaddati var tikt modificēti lai simulētu zemes apsaimniekošanas, zemes seguma izmaiņu, klimata izmaiņu u.c. hipotētiskos scenārijus lai prognozētu iespējamās ietekmes uz ekosistēmu pakalpojoumu nodrošinājumu.

3.4.2. Sociāli kulturālās metodes

Sociāli kulturālās metodes galvenokārt ir mērķētas novērtēt cilvēku priekšrocības ekosistēmu pakalpojumiem, atstājot malā monetāros novērtējumus. Vērtības un uztvere ekosistēmu pakalpojumu pieprasījumam un nodrošinājumam bieži tiek novērtētas un kartētas caur dažādām metodēm, kas ir balstītas uz sociālajām vajadzībām un vēlmēm. Ir nozīmīgi veikt skaidru nodalīšanu starp sociāli kulturālajām metodēm un sociāli kulturālajiem ekosistēmu pakalpojumiem. Sociāli kulturālās metodes tiek izmantotas lai kvantificētu un kartētu ekosistēmu pakalpojumu 3 kategorijas: nodrošinājuma, regulēšanas un kultūras. Ir daudz dažādas metodikas, bet mēs varam atzīmēt 3: priekšrocību novērtējums, PPGIS (angliski – Participatory Mapping and Assessment) (līdzdalības kartēšana un novērtējums) un laikietilpīgais novērtējums.

Priekšrocību novērtējums: priekšrocību novērtējuma mērķis ir novērtēt vērtības, uztveri, zināšanas, apgādi, pielietojumu un ekosistēmu pakalpojumu pieprasījumu caur “tradicionālajām” sociāli kulturālajām datu apkopošanas tehnikām: (ekosistēmu pakalpojumu) klasifikācijas, aptaujas, priekšrocību un kategoriju novērtējums vai brīvie sarakstu (ranžēšanas) uzdevumi.

Līdzdalības kartēšana un novērtējums (PPGIS): PPGIS metodoloģijas ļauj gala lietotājiem izmantot galvenās GIS (ģeogrāfisko informācijas sistēmu) pamatiespējas, parasti caur tiešsaistes platform. Ekosistēmu pakalpojumu kontekstā, PPGIS ļauj novērtēt ekosistēmu pakalpojumu telpisko izplatību balstoties uz vietējām zināšanām, priekšrocībām un uztveri. PPGIS pieejas ir integrējošas un telpiski skaidras, tādēļ pieļauj apgādes un pieprasījuma telpisko salīdzināšanu. Caur PPGIS rīkiem, lietotājiem ir iespēja iezīmēt punktu vai teritoriju katē un atbildēt aptaujā par uztverto apgādi vai pieprasījumu vienam vai vairākiem ekosistēmu pakalpojumiem.

Laikietilpīgais novērtējums: Laika izmantošanas novērtējumā izmanto laiku kā starpnieku lai novērtētu noteikta ekosistēmas pakalpojuma vērtību tieši noskaidrojot cilvēku viedokli – cik ilgi vēlas investēt lai izmainītu noteikta ekosistēmu pakalpojuma kvantitāti vai kvalitāti? Līdzīgi kā maksātvēlmes pieejas, laikietilpīgie novērtējumi ir balstīti uz hipotētiskajiem scenārijiem vēlmē investēt laiku.

3.4.3. Ekonomiskās metodes

Ekosistēmu pakalpojumu kartēšanas un novērtēšanas ekonomisko metožu mērķis ir kvantificēt labklājību (monetārā ziņā) kuru iegūst sabiedrība no ekosistēmu pakalpojumu izmantošanas.

Ekonomisko vērtību telpiskā variācija var tikt novērtēta izmantojot kartēšanas pieejas. Ekosistēmu pakalpojumu ekonomiskā vērtēšana ir ļoti sarežģīts lauks un ir pieejamas publikācijas saistībā ar šo specifiku. Padziļinātai izpratnei par ekonomisko vērtēšanu tiek rekomendēta Brander un Crossman (2017) publikācija. Ekonomiskās metodes ekosistēmu pakalpojumu vērtēšanā atbalsta lēmumu pieņemšanas procesus, kuros daudzas pārvaldības, projektu vai politikas opcijas tiek apsvērtas. Trīs ekonomiskās metodes ir piedāvātas, lai ilustrētu pieejamo metožu plašo apjomu: izmaksu efektivitātes analīze, izmaksu-ieguvumu analīzi un multikritēriju analīze.

Izmaksu efektivitātes analīze salīdzina alternatīvās iespējas savstarpējo izmaksu ziņā. Dažādas iespējas tiek apsvērtas ar mērķi sasniegt vienu noteiktu rezultātu un visas izmaksas tiek attēlotas monetāri. Izmaksu efektivitātes analīzē tiek noskaidrota labākā iespēja ar zemākajām izmaksām. Ekosistēmu pakalpojumu kontekstā šai analīzei ir relatīvi ierobežota pieeja, jo ne vienmēr ir noteikts viens mērķis ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumā.

Izmaksu-ieguvumu analīze: tiek bieži pielietota lai novērtētu vairākas plānošanas un politikas iespējas, kurās visas ietekmes var tikt kvantificētas monetārā ziņā. Šajā analīzē tiek salīdzinātas dažādu iespēju visas izmaksas un ieguvumi. Šī pieeja tiek pielietota ekosistēmām, novērtējot izmaksas un ieguvumus dažādām plānošanas un politikas iespējām ekosistēmu pakalpojumu apgādei, bet pieprasa padziļinātas zināšanas par ekosistēmu procesiem.

Multikritēriju analīze: ir bieži pielietota, kad ne visas izmaksas un ieguvumi saistībā ar noteiktu iespēju var tikt vērtēti monetāri. Pamatideja šai analīzei ir ļaut integrēt dažādus mērķus (vai kritērijus) bez to monetāro vērtību apzināšanas. Šī analīze tiek lietota, lai noskaidrotu priekšrocības starp dažādām iespējām saistībā ar noteiktiem kritērijiem, ko nosaka lēmumpieņēmēji.

3.4.4. Ekspertu balstīta ekosistēmu pakalpojumu kvantificēšana

Kad citi avoti nav pieejami, tad ekspertu zināšanas var tik izmantotas informācijas nodrošināšanai par ekosistēmu pakalpojumu krājumu, plūsmu un pieprasījuma novērtēšanu. Turklāt, kad eksperti no dažādām nozarēm tiek iesaistīti novērtējumā, padziļināta izpratne tiek igūta par kompleksu mijiedarbību starp virzošajiem spēkiem, spiedienu, stāvokli, ietekmēm un atbildes reakcijām ekosistēmu pakalpojumu krājumu, plūsmu un pieprasījuma sistēmā.

Ekspertu balstītā novērtējumā apspriedes procesā starp ekspertiem tiek panākta vienošanās par ekosistēmu pakalpojumu apgādes un pieprasījuma novērtējumu. Kad biofizikālie vai citu formu dati nav pieejami, ekspertu novērtējums ir efektīvs ceļš lai iegūtu un tuvotos pie ekosistēmu pakalpojumu vērtībām.

Ekspertu balstīta kvantificēšana bieži tiek pielietota kopā ar meklēšanas tabulu pieeju ekosistēmu pakalpojumu kartēšanā (3.5. nodaļa). Šo divu pieeju kombinācija ir izmaksu efektīvs ceļš lai iegūtu ticamas kartes.

Plaši pielietojama pieeja lai kvantificētu ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu ekspertu balstītu novērtējumu kontekstā ir relatīvie punkti: ekspertiem tiek jautāts novērtēt noteiktu ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu relatīvā punktu skalā no 1 līdz 5.

3.5. Ekosistēmu pakalpojumu kartēšana

Kā ir skaidrots 3.3. nodaļā, tad indikatori, kas tiek lietoti ekosistēmu pakalpojumu kvantificēšanā atšķiras mērogā. Tādēļ kartēšanas izšķirtspēja, kurā ekosistēmu pakalpojumi tiks kartēti, ir atkarīgi no aprēķināmo indikatoru biofizikālo modeļu telpiskā mēroga, kā arī laika mēroga, kurā dati ir pieejami (Maes et al., 2011).

Līdzīgi, dažādiem ekosistēmu pakalpojumiem, kas saistīti ar dažādiem biofizikālajiem procesiem, ir nepieciešamas specifiskas tematiskās kartes lai precīzi iezīmētu ekosistēmu funkciju telpisko kategoriju raksturu. Piemēram, ar augsni saistītajiem ekosistēmu pakalpjumiem, piemēram, oglekļa krājumiem augsnē vai barības elementu aizturei ir nepieciešamas augsnes kartes. No otras puses, ar ražošanu saistītie pakalpojumi, kā piemēram, lopbarība vai koksnes produkcija var tikt iezīmēta caur zemes seguma kartēm, dzīvotņu kartēm vai meža tipu kartēm. Šajā sakarā, būtiski ir noteikt kas ir pakalpojuma nodrošinājuma vienība (SPU, angliski – Service providing unit) ekosistēmu pakalpojumu kartē.

Burkhard et al. (2014) definē pakalpojumu nodrošinājuma vienību kā: “telpiskas vienības, kas ir ekosistēmu pakalpojumu avots (Syrbe un Walz, 2012). Iekļauj kopēju organismu apjomu un to raksturīgās īpašības, kas nepieciešamas noteikta ekosistēmu pakalpojuma apgādei (Vandewalle et al., 2009) kā arī abiotisko ekosistēmu komponenti (Syrbe un Walz, 2012). Atbilstoši ekosistēmu pakalpojumu apgādei (Crossman et al., 2013)”. Pakalpojumu nodrošinājuma vienības var tikt uzmanīgi izvēlētas un var atbilst to ģeobiofizikālās apgādes mērogam (Burkhard et al., 2014), lai izvairītos no telpiskajām neatbilstībām, kas var novest pie nepareizas interpretācijas un pārpratumiem saistībā ar ekosistēmu pakalpojumu kvantificēšanas iegūtajiem rezultātiem.

Kopumā, ekosistēmu pakalpojumu pieejas var tikt iedalītas 5 kategorijās (Burkhard un Maes, 2017):

  1. Meklēšanas tabulas: arī zināmas kā matricas. Zemes seguma klases tiek pielietotas kā pamats ekosistēmu pakalpojumu nodrošināšanai. Katra zemes seguma klase tiek saistīta ar ekosistēmu pakalpojumu vidējo vērtību (šie dati bieži tiek iegūti no statistiskajām datubāzēm vai zinātniskās literatūras).
  2. Meklēšanas tabulas ar ekspertu balstītu novērtējumu: līdzīgi kā meklēšanas tabulām, zemes seguma klases tiek saistītas ar ekosistēmu pakalpojumu vērtībām, kas ir iepriekš saskaņotas ar ekpertu grupu (3.4.4. apakšnodaļa).
  3. Likumsakarības: ekosistēmu pakalpojumi tiek novērtēti balstoties uz zināmām likumsakarībām starp ekosistēmu pakalpojumiem un telpisko informāciju. Piemēram, izaugušās zāles apjoms zālājā var tikt novērtēts, izmantojot ražas statistiku dažādos reģionos, augsnes auglību un informāciju par nogāzēm.
  4. Ekstrapolācija no primārajiem datiem: tieši mērījumi vai primārie dati tiek apkopoti lauka pētījumos un tiek saistīti ar telpiski definētām vienībām. Ekosistēmu pakalpojumi tiek ekstrapolēti no tiem.
  5. Ekosistēmu pakalpojumu modeļi: ekosistēmu pakalpojumu lauka datu kombinācija, sociāli ekonomiskie dati, kā arī informācija no literatūras un statistikas var tik strukturēta kompleksu modeļu formā, kas prognozē ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu dažādos scenārijos. Šie modeļi var tikt saistīti ar telpiskām vienībām lai telpiski izteiktu prognozes vai arī noskairotu pieprasījumu pēc noteiktiem ekosistēmu pakalpojumiem.

Ekosistēmu pakalpojumu kartēšana ir komplekss process, kurā nepieciešami dati dažādos mērogos. Tādēļ elastīga metodika ir nepieciešama, lai apkopotu visus nepieciešamos datus kartēšanas mērogiem biofizikālajos modeļos. Pakāpeniskajā kartēšanas pieejā (3.2. attēls), katrā līmeņa pakāpē tiek pievienota kartēšanas kompleksitāte, tiek izmantoti vairāk detalizēti dati un ir nepieciešama lielāka ekspertīze (pieredze):

Pirmās pakāpes kartes:  ir vienkāršākās no trīs pakāpēm. Pirmajā pakāpē tiek izmantoti zemes seguma un zemes lietojuma (LULC) dati, lai kartētu ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu un pieprasījumu. LULC kartes bieži tiek kombinētas ar veģetācijas un dzīvotņu kartēm. No šīm kartēm tiek izdarīti secinājumi par ekosistēmu pakalpojumu relatīvo kvantitatīvo novērtējumu.

Otrās pakāpes kartes: šajā pakāpē iepriekšējās LULC un/vai veģetācijas un dzīvotņu kartes tiek sasaistītas ar datiem, kas atspoguļo ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu. Šie dati var būt balstīti uz lokālo informāciju, zinātnisko literatūru vai statistiskajiem datiem. Saikne starp kartēm un datiem ļauj nodrošināt ekosistēmu pakalpojumu kvantificēšanu dažādos novietojumos un dažādos mērogos. Otrās pakāpes kvantificēšanā ir nepieciešama ĢIS apstrāde.

Trešās pakāpes kartes: šī pakāpe ir visdetalizētākais līmenis kartēšanā un tiek pielietota biofizikālo procesu modelēšana saistībā ar ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu. Vides biotiskie un abiotiskie mainīgie lielumi tiek kombinēti modeļos lai prognozētu ekosistēmu pakalpojumu telpisko izplatību un kvantitāti. Šajā pieejā ir nepieciešamas kompleksa ĢIS apstrāde un padziļināta izpratne par procesiem, kuri tiek modelēti.

3.2. attēls. Ekosistēmu pakalpojumu kartēšanas pieeju izvēles lēmuma atvieglošanas koks (Avots: Burkhard un Maes, 2017).

3.6. Pieprasījuma novērtējums un kartēšana

Pieprasījums bieži ir visaptverošs komponents ekosistēmu pakalpojumu kartēšanas un novērtējumu procesos. Tomēr, ekosistēmu pakalpojumu pieprasījuma kartēšana ir atslēgas aspekts ekosistēmu pakalpojumu ietvaā un ir jāņem vērā daudzi nozīmīgi punkti:

  • Ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājums un pieprasījums bieži var atšķirties dažādos novietojumos. Nav nekas neparasts, ja ekosistēmu pakalpojumu saņēmēji atrodas tālu no faktiskajiem ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājuma punktiem. Līdz ar to pieprasījums pēc ekosistēmu pakalpojumiem ir specifiski jākvantificē un jākrtē, un plūsmas no nodrošinājuma līdz pieprasījumam ir jānovērtē. Telpiskās likumsakarības starp nodrošinājumu un pieprasījumu atbilstoši Burkhard et al. (2014) definējumam ir:
    • In situ: nodrošinājums un pieprasījums atrodas vienā novietojumā.
    • Novirzīts: noteikts ekosistēmu pakalpojums tiek nodrošināts vienā novietojumā, bet ieguvumi no apkārtējās ainavas ir bez tiešas tā ietekmes. Šajā gadījumā tie ir daudzi regulējošie ekosistēmu pakalpojumi.
    • Noteikta virziena: šajā gadījumā ir skaidra virziena plūsma no producētajiem ekosistēmu pakalpojumiem noteiktā vietā uz apkārtni, kur atrodas pakalpojumu saņēmēji.
    • Nesaistīti/atsaistīti: ekosistēmu pakalpojumu plūsmas lielos attālumos.
  • Ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājums un pieprasījums var norisināties dažādos telpiskos mērogos un telpiskās vienībās, kas noteiktā laikā var nebūt atbildīgi par nodrošinājumu un pieprasījumu. Teritorijas, kur ekosistēmu pakalpojumi tiek izmantoti, bieži nav saistīti ar ekosistēmām vai ģeobiofizikālajām vienībām. Daudz biežāk, ekosistēmu pakalpojumi tiek izmantoti, ir urbānās teritorijās un lauku apdzīvojumā.
  • Noteiktu ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājuma kvantificēšanas indikatori un/vai metodes reti ir tās pašas metodes, kas tiek izmantotas to pašu ekosistēmu pakalpojumu pieprasījuma kvantificēšanā. Daudzos gadījumos, pieprasījums var netikt tieši izmērīts, tādēļ pieņēmumi tiek izmantoti, kā piemēram, iedzīvotāju vai mājsaimniecību blīvums. Daudzos gadījumos, sociālās metodes (3.4.2. apakšnodaļa) tiek pielietotas, lai izmērītu ekosistēmu pakalpojumu pieprasījumu ar tiešu ekosistēmu pakalpojumu saņēmēju aptaujām.

Slides of the lecture “Methods for mapping and assessment of ecosystem services”

Ieteicamā literatūra:

  • Brander, L.M., Crossman, N.D., 2017. Economic quantification. In Burkhard, B. and J. Maes (eds).  Mapping Ecosystem Services.Pensoft Publishers Ltd, Sofia.
  • Burkhard, B., Kandziora, M., Hou, Y., Müller, F., 2014. Ecosystem service potentials, flows and demand–concepts for spatial localisation, indication and quantification. Landsc. Online 34, 1–32.
  • Burkhard, B. and J. Maes (eds), 2017.  Mapping Ecosystem Services.Pensoft Publishers Ltd, Sofia
  • Crossman, N.D.; Burkhard, B.; Nedkov, S.; Willemen, L.; Petz, K.; Palomo, I.; Drakou, E.G.; Martín-Lopez, B.; McPhearson, T.; Boyanova, K.; Alkemade, R.; Egoh, B.; Dunbar, M. Maes, J., 2013. A blueprint for mapping and modelling ecosystem services. Ecosystem Services 4: 4-14.
  • Egoh, B., Drakou, E.G., Dunbar, M.B., Maes, J., Willemen, L., 2012. Indicators for mapping ecosystem services: a review. Report EUR 25456 EN. Publications Office of the European Union, Luxembourg
  • Kienast, F., Helfenstein, J., 2016. Modelling ecosystem services. In M. Potschin, R. Haines-Young, R. Fish, & R. K. Turner (Eds.), Routledge handbook of ecosystem services (pp. 144-156). Abingdon: Routledge.
  • Maes, J., Paracchini, M.L., Zulian, G., 2011. A European Assessment of the Provision of Ecosystem Services: Towards an Atlas of Ecosystem Services. Publications Office of the European Union, Luxembourg, doi:10.2788/63557, p. 81.
  • Maes, J., Teller, A., Erhard, M., Liquete, C., Braat, L., Berry, P., Egoh, B., Puydarrieux, P., Fiorina, C., Santos, F., Paracchini, M.L., Keune, H., Wittmer, H., Hauck, J., Fiala, I., Verburg, P.H., Condé, S., Schägner, J.P., San Miguel, J., Estreguil, C., Ostermann, O., Barredo, J.I., Pereira, H.M., Stott,A., Laporte,V., Meiner,A., Olah, B., Royo Gelabert, E., Spyropoulou, R., Petersen, J.E., Maguire, C., Zal, N., Achilleos, E., Rubin, A., Ledoux, L., Brown, C., Raes, C., Jacobs, S., Vandewalle, M., Connor, D., Bidoglio, G., 2013. Mapping and Assessment of Ecosystems and their Services. An Analytical Framework for Ecosystem Assessments Under Action 5 of the EU Biodiversity Strategy to 2020. Publications Office of the European Union, Luxembourg, 57 p
  • Müller, F., Burkhard B., 2012. The indicator side of ecosystem services. Ecosystem Services 1, 26-30.
  • Potschin, M., Haines-Young, R., 2016. Defining and measuring ecosystem services. In: Potschin, M., Haines-Young, R., Fish, R., Turner, R.K. (Eds.), Routledge Handbook of Ecosystem Services. Routledge, Taylor & Francis Group, London; New York, p. 2016.
  • Syrbe, R.-U.,Walz U., 2012. Spatial indicators for the assessment of ecosystem services: providing, benefiting and connecting areas and landscape metrics. Ecological Indicators 21, 80–88.
  • Vandewalle, M., Sykes, M.T., Harrison, P.A., Luck, G.W., Berry, P., Bugter, R., Dawson, T.P., Feld, C.K., Harrington, R., Haslett, J.R., Hering, D., Jones, K.B., Jongamn, R., Lavorel. S., 2009. Review paper on concepts of dynamic ecosystems and their services. The Rubicode Project Rationalising Biodiversity Conservation in Dynamic Ecosystems. http://www.rubicode.net/rubicode/RUBICODE_ Review_on_Ecosystem_Services.pdf (Date: 17.10.2013).
  • Wiggering, H., Müller, F. (Eds.), 2004. Umweltziele und Indikatoren. Springer, Berlin/Heidelberg/New York, p. 670.