Jak rychle vymírají druhy

Úbytek celosvětového druhového bohatství je považován za nejzávažnější příznak globální ekologické krize. Bývá srovnáván s hromadnými vymíráními v geologické minulosti Země, často se o něm hovoří jako o šesté masové extinkci (viz též O vymírání druhů a populací, Vesmír 77, 615, 1998/11). I v denním tisku se lze běžně dočíst, že každý den vlivem kácení deštných pralesů vymírá okolo 80 druhů rostlin a živočichů, tedy tři druhy každou hodinu. Chceme-li se ale dopátrat, o co se takto alarmující tvrzení opírají, často zjistíme, že buď o nic (tj. jsou uvedena jako „dávno dobře známá věc“, bez jakéhokoli odkazu), anebo se odkazují na nějaký článek, kde je ovšem uvedeno jen to, že je to dávno dobře známá věc. Podívejme se tedy trochu detailněji, na čem jsou tyto odhady založeny – to je jediná cesta, jak si na celou situaci vytvořit vlastní názor, aniž všechno a priori odmítneme jako nepodloženou alchymii čísel.

Jak vypočíst rychlost vymírání druhů

Podle toho, co je doloženo, vymřelo od roku 1600 486 druhů živočichů a asi 600 druhů rostlin. To představuje jen 0,04 %, resp. 0,25 % popsaných druhů, což je zanedbatelné množství – na základě těchto údajů můžeme těžko mluvit o hromadném vymírání. Většina druhů je ovšem nepoznaných (viz rámeček 1) a předpokládá se, že právě ty vymírají s alarmující rychlostí. Všechny odhady současné rychlosti vymírání se týkají úbytku druhů tropického pralesa, protože ten se rychle kácí, a hlavně tam ty nepoznané druhy jsou. Právě znalost rychlosti zmenšování rozlohy původního pralesa nám pomáhá odhadovat rychlost úbytku druhového bohatství i bez znalosti jednotlivých vymřelých druhů. Existuje totiž statistická zákonitost týkající se vztahu velikosti plochy určitého území a počtu druhů na této ploše. Dá se vyjádřit jako S = cA^z, kde S = počet druhů; A = rozloha plochy; c = počet druhů na jednotce plochy (třeba 1 ha); z = exponent, dosahující obvykle hodnot 0,15–0,45. V praxi to znamená, že například při hodnotě z = 0,3 najdeme na desetině plochy asi polovinu druhů, které se vyskytují na celé ploše (račte si sami spočítat; viz obr. 1).

Na základě této zákonitosti můžeme vypočíst, o kolik se zmenší druhové bohatství pralesa S₁, zmenší-li se jeho plocha. Dejme tomu, že plocha pralesa se zmenšuje rychlostí skoro 2 % ročně. Po roce je tedy plocha 0,98násobkem původní plochy, a výsledné druhové bohatství spočítáme jako S₁ × 0,98^z. Při z=0,15 by pak mělo ročně vyhynout 0,3 % druhů, při z=0,3 to bude 0,6 %. Kolik druhů to představuje, závisí už ovšem na odhadech celkového počtu pralesních druhů – oněch populárních 80 druhů denně vychází z poměrně konzervativních odhadů celkového počtu 10 milionů druhů a z = 0,15 : 0,3 % z 10 milionů je 30 tisíc ročně, čili na jeden den připadá asi 80 druhů. Současné odhady jsou ovšem opatrnější, protože se zjistilo, že rychlost odlesňování v tropech nepřesahuje 1 % (odhady kolísají mezi 0,3 a 0,8 % ročně). Při rychlosti kácení 0,5 % za rok by výsledný úbytek druhů při z = 0,15 byl „jen“ 0,1 %. Takže kdyby navíc žily v pralese jen 2 miliony členovců, vyhynulo by denně jen pět a půl pralesního členovce. Jenže i to je dost.

Existuje ovšem zásadnější potíž s odhady založenými na vztahu rozlohy plochy a počtu druhů, než je nepřesnost ve stanovení příslušných parametrů. Ona statistická zákonitost je totiž založena na srovnávání počtu druhů v relativně rovnovážných podmínkách, čili vlastně v úplně jiné situaci, než je případ mizejícího tropického pralesa. Nikdo nezná dynamiku vymírání pralesních druhů, jen se předpokládá, že zmenšení plochy vede k zmenšení jejich populací, které pak snadno zaniknou, takže se diverzita časem dostane na onu rovnovážnou úroveň, odpovídající dané ploše. Těžko ovšem říct, jak dlouho to trvá – existuje, pokud vím, jediný odhad, který se týká ptáků na fragmentech menších než 1000 ha. Tam se zdá, že „poločas zániku“ populací je asi 50 let. Jinými slovy, na těchto fragmentech vyhyne za 50 let polovina populací, které by měly celkově vyhynout, aby platil výše zmíněný vztah velikosti plochy a počtu druhů. V každém případě to není hned (takže tvrzení, že každým rokem a každou hodinou vyhyne tolik a tolik druhů, je prostě nesmyslné) a záleží to na charakteru plochy, která ubývá, stabilitě prostředí, vlastnostech příslušného taxonu a mnoha dalších faktorech (viz též Vesmír 79, 97, 2000/2 a Vesmír 79, 143, 2000/3). To také mimo jiné znamená, že cílená ochrana zvláště cenných kousků pralesa může celkovou rychlost vymírání významně zpomalit.

Ať už je vymírání jednotlivých populací jakkoli rychlé, pořád platí, že zásadní zmenšení plochy povede po určité době k snížení biodiverzity. Je však opravdu srovnatelné s masovými vymíráními v historii Země?

Je současné vymírání mimořádné?

Na první pohled to vypadá, že odhadovaná rychlost vymírání je opravdu o mnoho řádů vyšší než „normální“ hladina vymírání. Vymíralo se vždy, jenže podle fosilního záznamu mnohem pomaleji. Stačí jednoduchý výpočet: Průměrná doba existence druhu ve fosilním záznamu je 1–4 miliony let, to znamená, že by za jeden rok měla v průměru vyhynout maximálně jedna miliontina všech druhů. To je ale tisíckrát méně než výše zmíněný minimální odhad současné rychlosti vymírání. Jenže (bohužel nebo bohudík) tahle čísla jsou zcela nesrovnatelná. O pralesních zvířatech, která asi dnes hlavně vymírají, se totiž z fosilního záznamu prakticky nic nedozvíme – paleontologové mají informace o druzích obývajících jiné typy prostředí, a navíc široce rozšířených a početných, poněvadž jen u těch lze stanovit třeba dobu existence. A takoví tvorové moc nevymírají. V principu tedy nelze vyloučit, že současná úroveň vymírání není nijak nenormální a že v tropech je prostě mnohem větší výměna druhů – sice tam druhy strašně rychle vymírají, ale třeba stejně rychle vznikají.

Takové tvrzení zní absurdně – vždyť přece současné ničení tropických pralesů nemá v minulosti obdobu, takže nemůžeme předpokládat, že by tak rychlá výměna byla součástí přirozené dynamiky pralesa. Ale pozor. Podobná argumentace je založena na představě pralesa jako něčeho stálého, neměnného a původního. Jenže tropické pralesy byly v poměrně nedávné době dokonce mnohem menší než dnes; v dobách ledových se jejich plocha zmenšovala na zlomek dnešní rozlohy. A poslední doba ledová skončila z geologického hlediska opravdu před chviličkou: pouhých 10 000 let trvá současné, relativně vlhké klima. Co se dělo s biodiverzitou tropických pralesů během opakovaných cyklů glaciálů a interglaciálů, to sotva tušíme, ale jedna věc je příznačná: čtvrtohory, tedy období charakteristické právě těmito cykly, nejsou z hlediska rychlosti vymírání, jak ji zachycuje fosilní záznam, nijak výjimečné. Jedinou výjimku představuje vymírání velkých savců a ptáků na sklonku poslední doby ledové, které je přičítáno člověku. Nikoli ovšem průmyslovému, civilizovanému a konzumnímu člověku, ale paleolitickému lovci, dokonale sžitému s přírodou.

Moc toho tedy opravdu nevíme. Známe pár druhů, které skutečně vymřely, předpokládáme, že úbytkem plochy tropických pralesů jich vymírá mnohem víc, jenže ten úbytek plochy je zcela srovnatelný s úbytkem plochy v nedávné minulosti, takže tehdá se buď taky tak vymíralo (a člověk nedělá nic mimořádného), anebo se tolik nevymíralo, ale pak nemáme pádný důvod předpokládat, že se vlivem úbytku plochy vymírá dneska. Jak je to tedy s vlivem člověka na druhové bohatství Země?

Kolik Země člověk využívá?

Člověk je dnes druhem s největším areálem rozšíření a největší celkovou biomasou, takže lidská populace spotřebuje nejvíc energie ze všech živočichů. Lze odhadovat, kolik energie, která se dostává na Zemi, člověk vlastně „krade“ ostatním tvorům. Odhady vycházejí z poznatku, že asi 12 % povrchu souše zabírají města, vsi, pole a plantáže. Jsou ovšem v nejproduktivnějších oblastech Země, takže celkově je lidskou populací využívána větší část celkové produktivity souše, asi 20–40 %. Dále víme, že mezi dostupnou energií a druhovým bohatstvím existuje podobný vztah jako v případě rozlohy území. Na základě tohoto vztahu (ve skutečnosti mnohem méně probádaného, než je vztah plochy a počtu druhů) lze odhadnout, že biosféra ochuzená o takové procento celkové produktivity zřejmě uživí jen okolo 90 % původního počtu druhů rostlin i živočichů. Desetina druhů je proto odsouzena k vyhynutí způsobenému čistě konkurencí o dostupnou energii. Zase to ovšem nemusí přijít hned.

Zatím jsme neuvažovali o ostatních následcích činnosti člověka, jako jsou přeměna krajiny v poušť, změny klimatu, přesycování biosféry dusíkem a uhlíkem, a hlavně šíření nepůvodních druhů. Přitom zejména dva posledně zmíněné jevy zřejmě v předchozích érách opravdu nemají obdobu. Víme o nich ovšem jen to, že jsou svým rozsahem globální, a tudíž mimořádné, navíc je s jistotou můžeme připsat člověku, avšak naprosto neodhadneme jejich podíl na ubývání druhového bohatství.

Nedomnívám se, že žijeme v době šestého masového vymírání. Jak změny rozlohy různých typů prostředí, tak změny klimatu jsou svým rozsahem zatím zcela srovnatelné s rozsahem podobných změn v průběhu cyklů dob ledových a meziledových (viz Vesmír 80, 146, 2001/3). Je pravda, že třeba ono masové šíření exotických druhů, tedy „globalizace“ biosféry, nemá obdobu v minulosti, jenže to nic neznamená. Ono je totiž nakonec jedno, jestli to, co se dnes děje, má obdobu v poslední době ledové, na hranici křídy a terciéru, nebo vůbec. Jde o to, že před našima očima se dost rychle mění svět, na který jsme byli zvyklí. Pokud něco znamená „ekologická krize“, pak nikoli nějaké zásadní a bezprecedentní ohrožení biosféry, ale prostě mizení světa, ve kterém se cítíme doma.