Экосистемные процессы, включая круговорот воды, азота, углерода и фосфора, изменялись быстрее во второй половине двадцатого века, чем когда-либо в истории человечества. Модификации экосистем изменили не только структуру систем (например, то, какие места обитания или виды присутствуют в определенном месте), но также их процессы и функционирование. Способность экосистем предоставлять услуги напрямую зависит от естественных биогеохимических циклов, которые в некоторых случаях были значительно изменены.
Водный цикл
Водозабор из рек и озер для ирригации или для городского и промышленного использования удвоился в период между 1960 и 2000 годами. Во всем мире 70% водопользования приходится на сельское хозяйство. Строительство крупных водохранилищ удвоило время пребывания речной воды - среднее время, необходимое, чтобы капля воды достигла моря. Во всем мире люди используют чуть более 10% доступного возобновляемого запаса пресной воды в быту, сельском хозяйстве и промышленности, хотя в некоторых регионах, таких как Ближний Восток и Северная Африка, люди используют 120% возобновляемых источников (избыток получается через использование запасов подземных вод со скоростью, превышающей их скорость пополнения).
Углеродный цикл
С 1750 года концентрация углекислого газа в атмосфере увеличилась примерно на 34% (с примерно 280 частей на миллион до 376 частей в 2003 году). Примерно 60% этого увеличения произошло с 1959 года. Влияние изменений в земных экосистемах на круговорот углерода в течение последних 50 лет изменилось на противоположное. Факторы, способствующие росту роли экосистем в секвестрации углерода, включают облесение, лесовосстановление и лесопользование в Северной Америке, Европе, Китае и других регионах; изменились методы ведения сельского хозяйства. Также развитие промышленности привело к дополнительным выбросам углекислого газа.
Азотный цикл
Общее количество химически активного или биологически доступного азота, образующегося в результате деятельности человека, увеличилось в девять раз в период с 1890 по 1990 год, причем большая часть этого увеличения произошла во второй половине столетия в связи с увеличением использования удобрений. Недавнее исследование глобального вклада человека в потоки реактивного азота показало, что потоки увеличатся с примерно 165 тераграмм реактивного азота в 1999 году до 270 тераграмм в 2050 году, увеличившись на 64%. Более половины всех синтетических азотных удобрений (которые были впервые произведены в 1913 году), когда-либо использовавшихся на планете, использовались с 1985 года.
Человеческая деятельность примерно удвоила скорость образования реактивного азота на Земле. Поток химически активного азота в океаны увеличился почти на 80% с 1860 по 1990 год, с примерно 27 тераграмм азота в год до 48 тераграмм в 1990 году.
Фото: tvercult.ru