2. What is biodiversity good for? - Monimuotoisuutta tutkimassa

In the video we learned about the variety of tasks that different species perform, and why it is not enough to have one species for each task.

Find out

When we protect ecosystems, we have to make choices based on values. Protecting one service can be so expensive that it takes away from our ability to protect some other service. How, then, do we place a value on each service? How can we calculate their economic value, and should we include non-economic values in our decision making? How can we compare different kinds of values?

Which ecosystem services are most important?

Read about Finnish ecosystem services here

What are provisioning, regulating and cultural services?
Each ecosystem service is listed with its structure and function, as well as its benefit and value. What is meant by benefit and value, and what is the difference between them?
Take a vote in the classroom on which are the most important ecosystem services to you. Are the winners provisioning, regulating or cultural services? Do you see a connection between biodiversity and these winning services?
Try out some real decision making in Luke’s YODA tool (Test Project-YODA, right side of page). Change the importance placed on the various values and try to find the best outcome as you see it. Is biodiversity anywhere in the model? Do you think there is anything missing from the values available here?

Ecosystem services for breakfast

What did you have for breakfast? Find out what ecosystem services were needed to produce it. List the various parts of your meal, and list what ecosystem services are connected to each part. Ecosystem services are listed here.

Conduct your own decomposition experiment over the summer holidays

How does biodiversity affect decomposition? Try it out yourself by burying tea bags in different environments. Leave the teabags in the ground for three months, then dig them up, dry them and weigh them. Can you see differences between environments?

Bury the teabags in environments that are as different from each other as possible.

The spots should not be too shady, because the ground temperature affects decomposition a lot. Find spots e.g. on the edge of a forest, on the edge of a field, a park, the schoolyard and next to a city street.

At each spot you choose:

Take Lipton Green tea and Rooibos tea bags.
Weigh the bags (to an accuracy of 0.01 or 0.001 grams). Write down the weight of each bag.
Find a good, non-shady spot.
Bury the tea bags at a short distance from each other. The tea should be at about 8 cm depth, with the label sticking out above ground.
Dig up the bags after 3 months.
Dry the bags completely in a warm and/or sunny place.
Gently par away any dirt on the bags. Open the teabag, take out just the tea, while being careful not to lose any.
Weigh the tea (to an accuracy of 0.01 or 0.001 grams). Write down the weight of each batch.

Teatime4science is a project, where school children around the world all do the same experiment. You can also take part in this world-wide project and be a part of real research! They have more detailed instructions on their website..

Chapter 3

3. Crash course in biodiversity science

Yhteenveto artikkelista “Global modeling of nature’s contributions to people”

Englanninkielinen videoyhteenveto

Tässä artikkelissa mallinnetaan kolmea keskeistä ekosysteemipalvelua: juomaveden laadun parantamista typensidonnalla, tulvariskien pienentämistä sekä ravintokasvien pölytystä villien hyönteisten toimesta. Palveluita mallinnetaan maailmanlaajuisesti, jotta löydetään ne alueet, joissa luonnon ekosysteemipalvelut ovat ihmisille välttämättömimpiä.

Mallintamisessa käytetään hienojakoista maantieteellistä tietoa erilaisten ekosysteemien sijainnista ja siitä, miten esimerkiksi vesi virtaa niiden välillä. Tällainen mallintaminen koko maapallon mittakaavassa vaatii suurta laskentatehoa, jollaista on vasta viime vuosina saatu käyttöön. Mallissa otetaan huomioon mikä on luonnon osuus tuotetusta palvelusta, ja mikä osuus tuotetusta palvelusta oikeasti hyödyttää ihmisiä.

Mallin avulla on tuotettu karttoja, joista nähdään missä kullekin ekosysteemipalvelulle on suurin tarve, missä on eniten ihmisiä jotka tarvitsevat ekosysteemipalvelua, missä luonnon osuus ekosysteemipalvelusta on suurin, ja yhteenvetona missä luonto tuottaa ihmisille ekosysteemipalvelun muodossa hyötyä.

Tutkimuksessa mallinnettiin seuraavaksi, kuinka paljon ihmisiä tulee kohtaamaan mitenkin paljon ekosysteemipalveluiden katoamisesta johtuvia haittoja. Malli laski vuoden 2050 tilanteen kolmella eri vaihtoehdolla, joissa ongelmaan on reagoitu eri tavoin. Eniten ekosysteemipalveluiden menetyksestä kärsiviä ihmisiä tulee olemaan Afrikassa ja Etelä-Aasiassa.

Pyydä artikkeli kirjoittajilta ResearchGatessa
Linkki artikkeliin julkaisijan sivuilla

Viite: Chaplin-Kramer, R. ym. 2019: Global modeling of nature’s contributions to people. Science Vol. 366, Issue 6462, pp. 255-258, DOI: 10.1126/science.aaw3372

Yhteenveto artikkelista “Biodiversity loss and its impact on humanity”

Maailmassa on noin 9 miljoonaa lajia kasveja, eläimiä, alkueläimiä ja sieniä, sekä 7 miljardia ihmistä. Viimeisten 20 vuoden aikana ymmärryksemme siitä, miten biodiversiteetin väheneminen vaikuttaa ekosysteemien toimintaan ja sitä myötä ihmisten yhteiskuntaan, on edistynyt huimasti.

On saatu selvää näyttöä siitä, että biodiversiteetin väheneminen heikentää ekologisten yhteisöjen tehokkuutta ravinteiden talteenottossa, biomassan tuotannossa ja hajotuksessa.
On yhä enemmän näyttöä siitä, että biodiversiteetti lisää ekosysteemin tasapainoa, eli tuotannon pysymistä samana ajan kuluessa.
Biodiversiteetin vaikutus yksittäiseen ekosysteemin toimintoon näkyy viiveellä, eli muutos ei väy heti aluksi vaan seuraukset rysähtävät kerralla kun joku kriittinen piste on ylitetty.
Monimuotoisuus lisää tuottavuutta sekä siksi, että useat lajit täydentävät toistensa tehtäviä, että siksi että monimuotoisissa yhteisöissä on yksittäisiä avainlajeja, jotka ovat erityisen tärkeitä.
Ekosysteemipalveluita, joiden on osoitettu hyötyvän biodiversiteetistä, ovat mm. viljantuotanto, kalakantojen tasapaino, puuntuotanto, rehuntuotanto, sekä vastustuskyky vieraslajeille ja kasvitaudeille, maanpäällinen hiilensidonta ja maaperän ravinteiden sidonta. Taulukko 1 listaa ekosysteemipalveluita ja sitä, miten tutkimus on joko vahvistanut odotuksemme kunkin kohdalla tai ei.
Monien ekosysteemipalveluiden kohdalla tutkimusten tulokset ovat ristiriitaisia tai tutkimusta ei ole tehty tarpeeksi. Joissain tapauksissa biodiversiteetin vaikutukset ekosysteemipalveluihin ovat myös negatiivisia.
Tulevaisuudessa tarvitaan tutkimuksia, joissa biodiversiteetin väheneminen on realistisessa mittakaavassa. Ennusteiden tarkkuutta tulee parantaa ja niitä tarvitaanlaajemmalle maantieteelliselle
tasolle.

Linkki artikkeliin ResearchGatessa
Linkki artikkeliin julkaisijan sivuilla

Viite: Cardinale, B., Duffy, J., Gonzalez, A. et al. Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature 486, 59–67 (2012) DOI:10.1038/nature11148

Yhteenveto artikkelista “Consequences of changing biodiversity”

Ihmiset ovat muuttaneet maapallon ympäristöä voimakkaasti. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on noussut 30 % kolmessasadassa vuodessa, ja yli puolet lisäyksestä on tullut viimeisten 40 vuoden aikana. Ilmastonmuutos tulee todennäköisesti aiheuttamaan lämpenemisen sitten viime jääkauden lopun. Teolliset lannoitteet ovat lisänneet vesistöjen typpikuormaa. 40-50% maapallon ei-jäätyneestä pinnasta on muokattu ihmisen käyttöön. Hallitsemme kolmasosaa perustuotannosta ja yli puolet makeasta vedestä. Siirrämme vahingossa ja tahallaan vieraslajeja ympäri maailmaa.

Olemme jo aiheuttaneet 5-20% lajikadon useissa lajiryhmissä, ja nykyinen sukupuuttotahti on arvioitu 100-1000-kertaiseksi verrattuna ennen ihmisiä vallinneeseen.

Ekosysteemien toimintaan ihminen vaikuttaa muokkaamalla paitsi lajien määrää, myös yhteisöjen lajien runsaussuhteita. Yksittäiset uudelle alueelle levittäytyvät lajit voivat myös muokata ympäristöään muille lajeille sopimattomaksi. Yksittäisen lajin leviäminen tai runsastuminen vaikuttaa muihin lajeihin myös lajienvälisten suhteiden kautta, kun lajit kilpailevat, saalistavat tai ruokkivat muita lajeja.

Biodiversiteetillä on kulttuurisia, älyllisiä, esteettisiä ja hengellisiä arvoja, jotka ovat tärkeitä yhteiskunnalle. Lisäksi biodiversiteettimuutokset, jotka vaikuttavat ekosysteemien toimintaan on taloudellisia vaikutuksia ekosysteemipalveluiden kautta. Muutokset voivat suoraan vähentää ruokaa, polttoainetta, rakennusmateriaaleja, lääkeaineita ja geneettisiä resursseja.

Biodiversiteetin vähenemiseen liittyy noidankehiä ja viiveellä näkyviä seurauksia, jotka vaikeuttavat yhteiskunnan sopeutumista muutoksiin. Taloudellisesta näkökulmasta voi olla tärkeämpää ymmärtää näitä kuin sitä miten nykyinen häviämistahti keskimäärin vaikuttaa tulevaisuudessa.

Tutkijoiden on tärkeää viestiä kansalle, päättäjille ja maanomistajille muutoksen laajuudesta ja peruuttamattomuudesta. Maanomistajien tulee ottaa kaikessa maankäytön suunnittelussa huomioon biodiversiteetti. Tutkijoiden tulee tehdä yhteistyötä päättäjien kanssa kaikilla tasoilla, jotta biodiversiteetin uhkia saadaan säädeltyä.