4. Ekosistēmu pakalpojumu mijiedarbība

Lejupielādējiet rokasgrāmatu kā vienu failu (PDF)

 

Šajā nodaļā tiks apskatītas trīs, ar lēmu pieņemšanu saistītas mijiedarbības ekosistēmu pakalpojumu starpā: sinerģijas, kompromisi [tread-offs] un saišķi [bundles]. Izceļot šos trīs mijiedarbības veidus, mēs apzināmies to, ka ne visas ekosistēmu īpašības nosaka cilvēka iejaukšanās un kontrole. Lai pārvaldīt ekosistēmu pakalpojumus un uzlabotu cilvēku labklājību, ir būtiski saprast šo mijiedarbību (MA, 2005). Mijiedarbība starp ekosistēmu pakalpojumiem notiek tad, kad vairākus pakalpojumus nosaka viens virzītājspēks (2.nodaļa) vai kad mijiedarbība pakalpojumu starpā pati izraisa izmaiņas vienā pakalpojumā, kas, savukārt, izmaina citu pakalpojumu (Raudsepp-Hearne et al.,  2010).

4.1 Ekosistēmu pakalpojumu mijiedarbība kompromisos un sinerģijās

Ekosistēmas nodrošina vairākus ekosistēmu pakalpojumus, kuri viens otru ietekmē. Lēmumu pieņemšanas kontekstā ir jāpievērš uzmanība visiem saistītajiem pakalpojumiem un to mijiedarbībai, jo vienlaicīga vairāku EP piegāde var nebūt iespējama, tie var ierobežot viens otru vai radīt konfliktu. Dabas resursu pārvaldīšanas lēmumi bieži vien ir saistīti ar ekosistēmu pakalpojumu mijiedarbības kompromisiem un sinerģijām (MA, 2005).

Termins “kompromiss” ir aizgūts no ekonomiskas, kur tas apraksta vienas īpašības zaudēšanu apmaiņā pret citas iegūšanu. Tagad tas daudz ierastāk tiek lietots, lai apzīmētu situācijas, kurās jāizvēlas starp divām vai vairāk lietām, kuras vienlaicīgi nevar iegūt (Martin-Lopez et al., 2014) (4.1. attēls).

Sinerģija (ieguvums-ieguvums) var tikt skatīta kā sitācija, kur, tagad vai nākotnē, viena pakalpojuma lietojums palielina cita sniegtos labumus, un kompromiss var tikt skatīts kā situācija, kurā, tagad vai nākotnē, viena pakalpojuma lietojums samazina ieguvumus no cita pakalpojuma, (pēc Bennett et al., 2009; Lavorel et al., 2011). Ekosistēmu pakalpojumu sinerģijas un kompromisi ir cēloņsakarīgi saistīti (t.i. atbilst tam pašam virzītājspēkam vai funkcionāli mijiedarbojas), bet ne vienmēr tie norisinās nienā un tajā pašā vietā (piemēram, zemes lietojuma veida maiņa upes augštecē un plūdu riska palielināšanās upes lejtecē). EP kompromisi vai sinerģijas var īstenoties tikai tad, ja apskatītie EP savstarpēji mijiedarbojas vienlaicīgas reakcijām uz to pašu virzītājspēku vai arī fiziskas mijiedarbības starp EP dēļ (piemēram, lopbarība/biomasa) (Bennett et al., 2009).

Daudzus kompromisus var mainīt tehnoloģijas vai cilvēku vai institucionālie pakalpojumi, kuri regulē pieeju ekosistēmu pakalpojumiem un to izplatību. Piemēram, var pastāvēt kompromiss starp lauksaimniecisko ražošanu un sugu bagātību, tomēr mēs varam pielietot tehnoloģiskos rīku, lai palielinātu lauksaimniecisko ražošanu un tanī pat laikā padarītu mūsu saimniecības daudzveidīgākas.

EP kontekstā, termins “kompromiss” tie lietots, lai aprakstītu tādus gadījumus kā izslēdzošus zemes lietojumus, negatīvu korelāciju starp EP telpisko sastopamību, EP nesavietojamību, EP sāncensību un izkļaujamību. Pretējais termins “sinerģija” tiek lietots, lai aprakstītu situāciju, kurā viena EP lietojums tiešā veidā palielina labumu pieaugumu, kurus nodrošina cits pakalpojums. Citiem vārdiem, sinerģija notiek tad, kad ekosistēmas pakalpojumi savstarpēji mijiedarbojas multiplikatīvā vai eksponenciālā veidā. Sinerģismiem var būt pozitīvi un negatīvi efekti. Sinerģiskas mijiedarbības ir viens no galvenajiem ekosistēmu pakalpojumu pārvaldīšanas izaicinājumiem, jo šādu mijiedarbību spēks un virziens saglabājas praktiski nezināms (Sala et al. 2000). Bet sinerģismi tāpat arī sniedz iespējas šādu pakalpojumu uzlabotai pārvaldībai. Piemēram, ja sabiedrība izvēlas uzlabot ekosistēmas pakalpojuma piegādi, un šis pakalpojums pozitīvā un sinerģiskā veidā mijiedarbojas ar citu ekosistēmas pakalpojumu, izrietošais vispārējais labums var būt daudz lielāks par labumu, kuru sniedz atsevišķs ekosistēmas pakalpojums viens pats. Pretēji tam, kompromisi parādās tad, kad viena ekosistēmas pakalpojuma sniegums samazinās cita ekosistēmas pakalpojuma palielināta lietojuma dēļ. Daudzos gadījumos kompromisi šķiet neizbēgami un ir izšķiroši vides lēmumu iznākumu noteikšanā. Dažos gadījumos, kompromisi var būt atklātas izvēles sekas; savukārt citos, kompromisi rodas bez iepriekšēja nodoma vai pat neapzinoties, ka tie notiek. Šie netīšie kompromisi notiek tad, kad mēs neko nezinām par mijiedarbību ekosistēmu pakalpojumiem starpā vai kad mijiedarbība mums ir zināma, bet zināšanas par to, kā tā darbojas, ir nepareizas vai nepilnīgas. Cilvēku sabiedrībām pārveidojot ekosistēmas, lai iegūtu lielāku konkrētu pakalpojumu sniegumu, mēs bez šaubām samazināsim kādus citus.

Vienkāršākā pieeja, kura ļauj fiksēt pozitīvu un/vai negatīvu mijiedarbību starp EP ir kontūru telpisko attiecību salīdzinājums kartēs (White et al., 2012) vai zvaigžņu diagramas, kas attēlo relatīvo EP nodrošinājuu saišķī (Foley et al., 2005; Raudsepp-Hearne et al., 2010), bet neviena no šīm grafiskajām metodēm nenodrošina mijiedarbības spēka kvantifikāciju. Vispopulārākā kvantitatīvā metode, kas ļauj novērtēt asociācijas starp secīgiem kvantitatīviem indikatoriem ir pāra korelācijas koeficienti. Divu kategorisko indikatoru gadījumā, divvirziena nejaušības tabulu chi-square tests spēj aizvietot korelācijas analīzi. Tomēr multinomialā analīze reprezentē labāku alternatīvu, kad tiek aplūkoti vairāk kā divi EP, un tā ir elastīga attiecībā uz indikatoru veidu (piem., kvantitatīvi, kvalitatīvi): Principālā Komponentu analīze (PCA), kad visi EP indikatori ir kvantitatīvi, Multiplo Atbilstību Analīze (MCA), kad visi indikatori ir kvalitatīvi (nomināli vai bināri) un Jaukto Datu Faktoru Analīze (FAMD – kura apvieno PCA, kvantitatīvajiem mainīgajiem, un MCA, kvalitatīvajiem), lai tiktu galā ar kvantitatīvo un kvalitatīvo indikatoru vienlaicīgu kombināciju. Arī uz regresiju balstītās metodes spēj starp dieviem EP indikatoriem atklāt EP asociācijas (Bennet et al., 2009).

4.1. attēls. Analītisko saikņu, starp saistītajiem jēdzieniem un kompromisu mehānismu, vizualizācija (OpenNESS synthesis paper)

4.2. Mijiedarbība starp ekosistēmu pakalpojumiem kopās

 Īpašs veids kā novērtēt kompromisus ir analizēt to telpisko un/vai temporālo mijiedarbību, kur var novērot to, ka EP parādās asociācijā, jeb tā sauktajos “kopās”. EP kopas ir virknes ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājuma telpiska sakritība. Daži autori šo definīciju ir paplašinājuši: Raudsepp-Hearne et al. (2010) izvirza, ka tie ir “ekosistēmu pakalpojumu, kuri atkārtoti parādās kopā laikā un telpā, kopas.” Pētnieki (OpenNESS synthesis paper) iesaka EP kopas definēt kā ”saistītus ekosistēmu pakalpojumus, kuri ir piesaistīti dotajai ekosistēmai un kuri kopā ierasti parādās atkārtoti laikā un/vai telpā”. Kopu analīze spēj identificēt platības, kurā zemes pārvaldīšana ir radījusi vēlamas vai nevēlamas ekosistēmas pakalpojumu mijiedarbības.

Galvenā metode EP kopu novērtēšanai ir klasteru analīze, kura objektīvi nodefinē nozīmīgi asociētas EP grupas. EP mijiedarbība un to asociācija kopās var tikt analizēta izmantojot gan telpisko analīzi, kur EP piedāvājuma potenciāls tiek identificēts ainavas vai administratīvo vienību līmenī, gan noteikto EP vērtību matricas analīzi. Katram klasterēšanas algoritmam atbilstošo hipotēžu rezultātā dažādas klastera analīzes var parādīt dažādus klasterus. Hierarhiskā klasterēšana ir tikusi veiksmīgi pielietota, lai EP kopas definētu izmantojot attālumu starp ekonomiskajām vērtībām vai sabiedriskajām izvēlēm (Martin-Lopez et al., 2012).

Arī K-means klasterēšanas algoritms var tikt pielietots, lai EP sadalītu iepriekš noteiktā skaitā grupu, minimizējot grupas iekšējo mainīgumu. Lai iegūtu dinamiskāku EP asociāciju ainu, var tikt veikta papildus analīze, novērtējot EP atkārtotu parādīšanos laikā un telpā. To var paveikt salīdzinot korelācijas koeficientus, izmantojot multivariate vai pārklāšanās analīzes starp dažādām telpiskām vienībām, kas norādītu uz fiksēto telpisko asociāciju konsistenci. Statistiskās analīzes rezultāti varētu tikt attēloti kā kartes un var tikt izmantoti par pamatu nākotnes scenāriju izstrādei.

Slides of the lecture”Interactions among ecosystem services”

 

 

Ieteicamā literatūra:

  • Assessment, M. E., 2005. Millennium ecosystem assessment. Ecosystems and human wellbeing: a framework for assessment Washington, DC: Island Press.
  • Bennett, E. M., Peterson, G. D., & Gordon, L. J., 2009. Understanding relationships among multiple ecosystem services. Ecology letters, 12(12), 1394-1404.
  • Kelemen, E., García-Llorente, M., Pataki, G., Martín-López, B., & Gómez-Baggethun, E., 2014. Non-monetary techniques for the valuation of ecosystem service. OpenNESS Reference Book. EC FP7 Grant Agreement, (308428).
  • Martín-López, B., Iniesta-Arandia, I., García-Llorente, M., Palomo, I., Casado-Arzuaga, I., Del Amo, D. G., … & González, J. A., 2012. Uncovering ecosystem service bundles through social preferences. PLoS one, 7(6), e38970.
  • Raudsepp-Hearne, C., Peterson, G. D., & Bennett, E. M., 2010. Ecosystem service bundles for analyzing tradeoffs in diverse landscapes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(11), 5242-5247.