Mitä tiedetään biodiversiteetin ja terveyden välisistä suhteista? Mitä pitäisi tietää biodiversiteetin ja terveyden välisistä suhteista

Transkriptio

1 Ekosysteemipalvelut ja ihmisen terveys, Argumenta-hanke Kokoushotelli Majvik, Kirkkonummi Mitä tiedetään biodiversiteetin ja terveyden välisistä suhteista? Mitä pitäisi tietää biodiversiteetin ja terveyden välisistä suhteista Petteri Vihervaara Suomen ympäristökeskus

2 Sisältö OSA I: KÄSITTEET Ihminen osana biosfääriä Mitä on biodiversiteetti? Evoluution koulimat luonnonkirjastot & ekosysteemien toiminta Ekosysteemipalvelut OSA III: MITÄ PITÄISI TIETÄÄ? Luontosuhde ja tietoisuus Ekosysteemipalvelut, hyvinvointi ja terveys Lisätietoa, nöyryyttä ja malttia OSA II: LUONNON TILA Biodiversiteetin tila ja suunta Ekosysteemistä teknosysteemiin Muutospaineet

3 OSA I: KÄSITTEET 3

4 Biofysikaaliset ilmiöt hallitsevat luonnon prosesseja. Biodiversiteetti ylläpitää ekosysteemipalveluita. 7 faktaa Terveys Biodiversiteetti on elämän sopeutumaa aiempiin olosuhteisiin. Ihmistoiminta muuttaa luonnon syklejä nopeasti ja rajusti. Aivot auttavat löytämään (bio-)teknologisia ratkaisuja ongelmiin, mutta emme voi paeta omaa evoluutiohistoriaamme. Luonnon syklit koostuvat fysikaalis-kemiallisista ainekierroista, energian virtaamisesta läpi systeemin, sekä ajan kuluessa kertyneestä evoluutiopääomasta eli geneettisestä monimuotoisuudesta. Systeemistä ajattelutapaa tarvitaan kestävyyden tarkasteluun. Ekosysteemipalvelut rakentuvat holistisen tarkastelutavan varaan. & hyvinvointi

5 Mitä tiedetään biodiversiteetin ja terveyden välisistä suhteista? Web of Knowledge: Biodiversity AND Human health osumaa Published Items in Each Year Citations in Each Year Web of Science:

6 Mitä tiedetään biodiversiteetin ja terveyden välisistä suhteista: Top 10 cited 1. Wildlife ecology - Emerging infectious diseases of wildlife - Threats to biodiversity and human health By: Daszak, P; Cunningham, AA; Hyatt, AD SCIENCE Volume: 287 Issue: 5452 Pages: Published: JAN Entering the century of the environment: A new social contract for science By: Lubchenco, J SCIENCE Volume: 279 Issue: 5350 Pages: Published: JAN New developments in museum-based informatics and applications in biodiversity analysis By: Graham, CH; Ferrier, S; Huettman, F; et al. TRENDS IN ECOLOGY & EVOLUTION Volume: 19 Issue: 9 Pages: Published: SEP Assessing ecosystem health By: Rapport, DJ; Costanza, R; McMichael, AJ TRENDS IN ECOLOGY & EVOLUTION Volume: 13 Issue: 10 Pages: Published: OCT Topographical and Temporal Diversity of the Human Skin Microbiome By: Grice, Elizabeth A.; Kong, Heidi H.; Conlan, Sean; et al. Group Author(s): NISC Comparative Sequencing Progra SCIENCE Volume: 324 Issue: 5931 Pages: Published: MAY Anthropogenic environmental change and the emergence of infectious diseases in wildlife By: Daszak, P; Cunningham, AA; Hyatt, AD Conference: 3rd Annual Conference on New and Re-Emerging Infectious Diseases - In Honor of Norman Dion Levine Location: UNIV ILL, DEPT VET PATHOBIOL, URBANA, ILLINOIS Date: 2001 ACTA TROPICA Volume: 78 Issue: 2 Pages: Published: FEB Unhealthy landscapes: Policy recommendations on land use change and infectious disease emergence By: Patz, JA; Daszak, P; Tabor, GM; et al. Group Author(s): Working Grp Land Use Change Dis ENVIRONMENTAL HEALTH PERSPECTIVES Volume: 112 Issue: 10 Pages: Published: JUL Towards the human intestinal microbiota phylogenetic core By: Tap, Julien; Mondot, Stanislas; Levenez, Florence; et al. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY Volume: 11 Issue: 10 Pages: Published: OCT An overview of structural genomics By: Burley, SK NATURE STRUCTURAL BIOLOGY Volume: 7 Supplement: S Pages: Published: NOV The effects of urban patterns on ecosystem function By: Alberti, M INTERNATIONAL REGIONAL SCIENCE REVIEW Volume: 28 Issue: 2 Pages: Published: APR Web of Science:

7 Ravinto (& lääkkeet) Mikrobidiversiteetti Biodiversiteetin evoluutiohistoria ja sosio-ekologisen systeemin rajaus Kolme teesiä: 1) Sosio-ekologinen systeemi = ekosysteemi + teknosysteemi = kompleksinen adaptiivinen systeemi. 2) Biodiversiteetti Biodiversiteettivektorit aikaansaa & zoonoosit ekosysteemien toiminnan, josta ihminen on riippuvainen. Maisema & mieli 3) Ekosysteemipalvelu on noussut keskeiseksi käsitteeksi, systeemin toiminnan yksinkertaistamiseksi. 7

8

9

10 Sosio-ekologisen systeemin kehitysvaiheita Population billions Latest ice age Finland gets first habitants 19 th century Lähde:

11 Ihminen osana biosfääriä

12 What is biodiversity? Biological diversity means the variability among living organisms from all sources including, inter alia, terrestrial, marine and other aquatic ecosystems and the ecological complexes of which they are part; this includes diversity within species, between species and of ecosystems. Convention on Biological Diversity (CBD)1992 Information is stored in DNA

13 Evoluutio ja biodiversiteetti (Fylo-)geneettinen monimuotoisuus kuvaa informaatiosisällön, joka on kertynyt biodiversiteettiin evoluution myötä. Lyhenne Kausi Aika miljoonia vuosia sitten Ordoviki/Siluuri 443,7 75% Devoni noin % P/T Permi/Trias 251,4 95% T/J Trias/Jura 199,6 48% K/T Liitu/Tertiääri 65,5 50% Tuhoutunut % merieläinsuvuista

14 Biodiversiteetti ja ekosysteemipalvelut Modified: Naaem ym Source: Braat & ten Brink 2008 Varhaisia hypoteeseja. Käytettävä harkiten! 14

15 BD:n ja ESP:n suhde: Mistä ollaan yhtä mieltä? Konsensus: BD on ekosysteemien toiminnan perusta, ja ESPt niistä riippuvaisia (EASAC 2009; Kumar 2010) Suuri lajimäärä ja toiminnalliset ryhmät tukevat biomassan tuotantoa, pölytystä ja siementen leviämistä (EASAC 2009) BD:n lisäys voi aiheuttaa heilahteluja populaatioissa, mutta lisää yhteisöjen ja ekosysteemien vakautta ja tuotantoa (May 1981; Tilman ym. 1996; Balvanera ym. 2006; Cardinale ym. 2006)

16

17 Global distribution of biodiversity Gaston 2000: Global patterns in biodiversity. Nature 405. Not yet fully explained.

18

19 1) Toiminnalliset ominaisuudet ( functional traits ) ovat ekosysteemitoimintojen ( ecosystem functions ) kirjon perusta. 2) Evolutiivisesti läheiset lajit ovat eniten samankaltaisia. 3) Samankaltaisuus voi olla myös useaan kertaan syntynyttä.

20 Supporting services - nutrient cycling - soil formation - photosynthesis - biogeochemical cycles

21 Ekosysteemipalveluiden kaskadimalli Ekosysteemipalvelut ovat rakenteiden ja toimintojen mahdollistamia hyötyjä. Esim. aineelliset ja aineettomat hyödykkeet, satojen tuotto, veden suodattuminen pohjavedeksi, virkistäytyminen luonnossa. Original source of model: Haines-Young & Potschin 2010, modified by de Groot et al for CICES 21

22 Biodiversiteetin, ekosysteemipalveluiden ja hyvinvoinnin (ml. terveys) vuorovaikutukset Terveys 22

23

24 Ekosysteemipaleluiden taloudellinen merkitys Haettu: WRI 2010

25 OSA II: LUONNON TILA 25

26

27 Väkiluvun kasvu ja elintason nousu aiheuttavat paineita biodiversiteetille UN population estimate: 2050 n. 9 billion Increased consumption of natural resources (China, Brasil, India etc.)

28 BD LOSS N CYCLE According to the MA five main threats for ecosystems are: habitat change, resource overuse, climate change, pollution, alien spp. Rockström et al. 2009: A safe operating space for humanity. Nature 461: Rockström et al. 2009: Planetaring boundaries: Exploring the safe operating space for humanity. Ecology and Society 14(2).

29 Suomen luonnon tila: Uhanalaiset lajit Lajien uhanalaisuudessa tapahtuneet aidot muutokset vuodesta 2000 vuoteen 2010 elinympäristöittäin. Lähde: Ari-Pekka Auvinen, SYKE/ Yhteiskuntasitoumuksen indikaattorit; Tiedontuottaja: SYKE, YM & LTKM/HY 29

30 Suomen luonnon tila: Itämeri Kuva. Näkösyvyyden kehitys Itämeren eri osissa Lähde: Ari-Pekka Auvinen, SYKE/ Yhteiskuntasitoumuksen indikaattorit; Tiedontuottaja: SYKE 30

31

32

33 OSA III: MITÄ PITÄISI TIETÄÄ? 33

34 Ekologiset vuorovaikutukset, ravintoverkot Direct and indirect interactions: Bottom-up = competition (e.g. of matter and energy) Top-down = predation and parasitism Liittyvät monin (osin tuntemattomin) tavoin myös terveyteen, vrt. taudinaiheuttajien ja loisten säätely, Key stone species: important for many regulation services (key stone), while other are important for supporting services, e.g. photsynthesis (base stone)

35 Top predators impact on ecosystems Estes et al. 2011: Trophic downgrading of planet Earth. Science 333. Landscape level effects of trophic cascades from five selected freshwater and marine ecosystems

36 Four terrestrial ecosystems Estes et al. 2011: Trophic downgrading of planet Earth. Science 333.

37 37

38 How to value ecosystem services? Economic valuation Intrinsic valuation Healt benefits Social values Time is money. - Benjamin Franklin Nothing in biology makes sense except in the light of evolution. - Theodozius Dobzhansky 38

39 How to value ecosystem services? 39

40 Suomen luonnon tila: Virkistyskäyttö Figure. Involvement of adult population (15 74 years old) in outdoor activities (A) and number of recreational fishermen and hunters in Finland (B). The numbers of fishermen and hunters are based on survey and paid game management fees, respectively Visits to national parks Figure. Total number of visits to the 37 national parks of Finland Lähde: Ari-Pekka Auvinen, SYKE/ Yhteiskuntasitoumuksen indikaattorit; Tiedontuottaja: Metsähallituksen luontopalvelut 40 & Metla

41 Suomen luonnon tila: Tietoisuus Biodiversiteettitietoisuudessa suomalaiset ovat eurooppalaista keskikastia. Emme pidä biodiversiteettikatoa vakavana ongelmana, vain unkarilaiset ovat siitä meitä vähemmän huolissaan. Suuntaus, jos sellaista voidaan vielä nähdä, on Suomessa ollut kohti heikompaa tietoisuutta. Biodiversiteettitietoisuus on jäänyt varsin vähälle huomiolle Suomessa. DG Environmentin teettämä eurooppalainen kyselytutkimus on tuottanut tietoa asenteista biodiversiteettiä kohtaan jo kolmeen kertaan, 2007, 2010 ja Lähde: Ari-Pekka Auvinen, SYKE/ Yhteiskuntasitoumuksen indikaattorit; Tiedontuottaja: TNS Political & Social/DG41 Environment

42 ENTÄPÄ TERVEYS? 42

43 Biodiversiteetti, ekosysteemipalvelut ja terveys mitä pitäisi tietää? Mikrobidiversiteetti Ravinto, lääkkeet Biodiversiteettivektorit & zoonoosit Maisema & mieli Allergiat, immuunivaste Haitallisten aineiden vaikutus mikrobifloraan (esim. maaperä) Toiminnallinen monimuotoisuus Makro-mikro mittakaavavaikutukset Ravinnontuotannon ympäristövaikutukset Lajiston vakuutusarvo, uudet löydökset Ravintoverkot Ilmastonmuutoksen vaikutus Tulokaslajien mukana leviävät haitat Torjunnasta aiheutuvat ekosysteemivaikutukset Maankäytön ja aluesuunnittelun win-win biodiversiteetin ja terveyden kannalta Puhdistuspalvelut Kulttuuriset erot, työn muutos: keho-aivo Arvot muuttuvat, perustarpeet pysyvät 43 Biodiversiteetti: geenit, lajit, elinympäristöt

44 Energia MUISTILAPPU Abioottiset ja bioottiset prosessit saavat energiansa auringosta. Tärkein eko-evolutiivisten prosessin mittari on aika. Muutokset biodiversiteetissä (etenkin tuki- ja ylläpitopalveluissa) vaikuttavat suoraan tai välillisesti muihin ekosysteemipalveluihin (mm. tuotanto- ja kulttuuripalveluihin). Systeemien kippauspisteitä ei tunneta ja biodiversiteettikadosta aiheutuvan muutoksen suuruus on tuntematon. Informaatio

45 Kiitos ja voikaapa hyvin! 45