https://ekolist.cz/cz/publicistika/nazory-a-komentare/david-storch-a-anna-toszogyova-podle-living-planet-index-od-roku-1970-ubyly-dve-tretiny-obratlovcu.je-to-desive-cislo.ktere
zprávy o přírodě, životním prostředí a ekologii
Přihlášení

David Storch a Anna Tószögyová: Podle Living Planet Index od roku 1970 ubyly dvě třetiny obratlovců. Je to děsivé číslo. Které je ovšem špatně

4.7.2024
Populace slona afrického rostou v mnoha oblastech jižní části Afriky, přestože jinde jsou ohrožené pytlačením a ztrátou původního prostředí. Tento nárůst může souviset s tím, že se teprve nyní postupně vzpamatovávají z rapidního poklesu způsobeného honem za slonovinou v předchozích staletích.
Populace slona afrického rostou v mnoha oblastech jižní části Afriky, přestože jinde jsou ohrožené pytlačením a ztrátou původního prostředí. Tento nárůst může souviset s tím, že se teprve nyní postupně vzpamatovávají z rapidního poklesu způsobeného honem za slonovinou v předchozích staletích.
Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Foto | David Storch
Málokdo pochybuje o tom, že žijeme v éře bezprecedentního úbytku biologické rozmanitosti. Silná tvrzení však vyžadují silnou oporu v datech – v tomto případě ve spolehlivých ukazatelích změn biodiverzity.
 
Jedním z nejoblíbenějších ukazatelů současného stavu přírody se stal Index živé planety (Living Planet Index, LPI), který dvakrát ročně zveřejňuje Světový fond na ochranu přírody (WWF) ve zprávě Living Planet Report.

Podle LPI se početnost populací obratlovců od roku 1970 snížila v průměru o dvě třetiny (1). Toto číslo je opravdu děsivé – takový pokles populací za posledních 50 let by znamenal obrovskou globální katastrofu. Není divu, že toto tvrzení bylo hojně citováno v médiích a světovými ekologickými lídry, včetně Grety Thunbergové a Davida Attenborougha.

Když však bylo toto číslo poprvé zveřejněno, někteří vědci pojali podezření, že je problematické. Všichni víme, že mnoho druhů rychle ubývá, ale terénní ekologové zároveň vědí o mnoha obratlovcích, jejichž populace v posledních desetiletích rostou – například mnoho velkých predátorů v Evropě i Severní Americe se nyní rychle šíří, stejně jako mnoho nepůvodních druhů.

Ještě důležitější je, že předchozí analýzy založené na systematických průzkumech všech populací celého většího taxonu v rozsáhlých oblastech (např. sledování všech druhů hnízdících ptáků na většině severoamerického kontinentu od 60. let 20. století) ukázaly překvapivě vyrovnaný nárůst a pokles populací (2).

Kde se tedy vzalo tak děsivé číslo? Problém může být v tom, že výše zmíněné standardizované průzkumy obvykle zahrnovaly pouze některé oblasti severní polokoule, zatímco komplexnější globální vzorkování může odhalit jiný obraz.

V roce 2019 jsme se o výše zmíněný rozpor začali zajímat, a tak jsme vzali data z Living Planet Database, která je základem LPI, a zjišťovali, zda populace obratlovců z různých částí světa vykazují různé poměry klesajících a rostoucích trendů.

K našemu překvapení tomu tak nebylo. Počty rostoucích a klesajících populací byly všude víceméně vyrovnané bez ohledu na studovaný region nebo taxon. Ke stejnému závěru dospělo několik studií publikovaných přibližně ve stejné době (3-5). Ukázaly, že pokud bereme jednotlivé populace jako datové body, je rozložení jejich trendů obvykle poměrně symetrické, což svědčí, jak říká název jedné z těchto studií, o „rovnováze vítězů a poražených (winners and losers) v antropocénu“.

Jak je tedy možné, že LPI na základě podobných dat naznačuje tak výrazný pokles?

Namísto dalšího dokumentování rovnováhy mezi klesajícími a rostoucími populacemi jsme se rozhodli důkladně prozkoumat samotný LPI, tj. způsob jeho výpočtu.

Po dvou letech podrobného zkoumání metodiky LPI jsme zjistili několik problémů, které zkreslují LPI směrem k indikaci průměrného poklesu populací, i když jsou klesající a rostoucí populace vyrovnané.

Všechny tyto problémy vyplývají ze základního principu výpočtu LPI. Na rozdíl od výše zmíněných studií, které jako základní jednotku analýzy používají jednu časovou řadu, LPI počítá geometrický průměr změny velikosti všech dostupných populacích mezi každými dvěma po sobě následujícími roky. Hodnota indexu v daném roce se pak vynásobí tímto průměrným tempem růstu, čímž se získá hodnota pro následující rok (hodnota pro rok 1970, tj. první rok, je stanovena na 1).

Tento postup je vhodný, pokud chceme vyjádřit něco jako střední trajektorii populačních změn. Naše analýza však ukazuje, že je velmi citlivý na počáteční změnu velikosti populací, neboť jakýkoli pokles na začátku zkoumaného období tlačí index dolů a index může jen stěží opět vzrůst. To může být problematické, pokud je na začátku sledovaného období k dispozici jen několik málo populaCí. A to je právě tento případ – ukázali jsme, že v extrémním případě je klesající LPI pro celou palearktickou oblast ve skutečnosti závislý na jediné klesající populaci zmije obecné (Vipera berus), protože ta je jediným zástupcem plazů a obojživelníků pro tuto oblast v letech 1974-1977 a index se počítá zprůměrováním napříč hlavními taxony (tj. na souši ptáky, savci a obojživelníky s plazy).

Pokud se tyto čtyři záznamy zmije odstraní, LPI pro palearktickou oblast je najednou rostoucí (obr. 1). Takovou citlivost lze vyřešit odstraněním podobných zástupců jedné populace (v případě této zmije to bylo provedeno v novějších verzích indexu), ale je to jen částečné řešení, protože některé populace s příliš silným vlivem v datech vždy zůstanou.

Obr. 1: Zmije obecná (Vipera berus) je jediným reprezentantem obojživelníků a plazů v palearktické oblasti pro roky 1974-1977, a protože její sledovaná populace v daném období klesala, klesá kvůli složitému výpočtu i výsledný Living Planet Index (LPI) pro celou palearktickou oblast. Když jej spočítáme bez této jediné populace, LPI pro palearktickou oblast vyjde naopak jako mírně rostoucí.
Obr. 1: Zmije obecná (Vipera berus) je jediným reprezentantem obojživelníků a plazů v palearktické oblasti pro roky 1974-1977, a protože její sledovaná populace v daném období klesala, klesá kvůli složitému výpočtu i výsledný Living Planet Index (LPI) pro celou palearktickou oblast. Když jej spočítáme bez této jediné populace, LPI pro palearktickou oblast vyjde naopak jako mírně rostoucí.
Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Foto | David Storch
Zjistili jsme však, že další problémy s indexem LPI jsou ještě podstatnější, protože jsou matematické nebo statistické povahy a týkají se způsobu, jak se počítá populační růst.

Původně jsme se domnívali, že hlavní důvod, proč LPI vykazuje tak výrazný pokles i při vyrovnaných přírůstcích a úbytcích populací, spočívá v zacházení s nulami. Protože se míra populačního růstu počítá multiplikativním způsobem (je to logaritmus poměrů mezi velikostmi populací ve dvou po sobě jdoucích letech), nelze při výpočtu použít nulové počty. LPI to řeší tak, že nuly nahrazuje malými hodnotami. Tím je výsledný index silně zkreslen směrem k falešnému poklesu populace. Nuly se totiž typicky vyskytují na konci časové řady, protože lidé nezačínají počítat populace, pokud na lokalitě daný druh chybí, ale mohou zaznamenat jeho nepřítomnost na konci.

Díky některým připomínkám recenzentů jsme si však později uvědomili, že existuje ještě jeden závažnější problém. Stručně řečeno, náhodné chyby měření způsobují klesající LPI i u stabilních populací, protože vedou k symetrickému kolísání na aritmetické stupnici. To se na logaritmické stupnici, kterou de facto využívá LPI, projeví jako pokles i v případě v průměru stabilních populací. Tento efekt se nejvíce týká velmi krátkých časových řad – a krátké časové řady citlivé na chybu měření ve skutečnosti v datech převažují.

Zjistili jsme také některé další (relativně drobné) problémy s výpočtem LPI – a všechny vedou ke zkreslení směrem k poklesu LPI. Pokud všechny tyto problémy odstraníme, průměrný pokles populací obratlovců je podstatně nižší a pro neváženou verzi LPI (v níž nejsou regiony a taxony váženy svou druhovou bohatostí) je nerozlišitelný od nulové průměrné změny.

To však neznamená, že ve skutečnosti k celkovému poklesu populací obratlovců nedošlo. Mnohé oblasti, které postihly výrazné ekologické změny, téměř jistě nebyly vzorkovány, a nejzávažnější úbytky populací tak mohou v databázi Living Planet chybět.

Na druhou stranu je možné, že řada populací obratlovců skutečně roste, poněvadž se teprve teď postupně vzpamatovávají z výrazných propadů, ke kterým došlo již před rokem 1970. Bylo by naivní předpokládat, že tlak na populace obratlovců začal v 70. letech 20. století – mnohé byly silně využívány již v 19. století a v první polovině minulého století, a zotavovat se začaly až v posledních několika desetiletích v důsledku rostoucího globálního povědomí o environmentálních problémech a socioekonomických změn na celém světě.

Současná fáze antropocénu se tedy vyznačuje složitějšími změnami než pouhým mizením populací obratlovců. A to je koneckonců dobrá zpráva.

Článek je překladem blogu na Springer Nature Research Communities

Původní odborný článek Mathematical biases in the calculation of the Living Planet Index lead to overestimation of vertebrate population decline V Nature Communications.

Citovaná literatura:
1. Almond, R. E. A., Grooten, M., Juffe Bignoli, D. & Petersen, T. (Eds). Living Planet Report 2022 - Building a Nature-Positive Society. (2022)
2. Keitt, T.H. & Stanley, H.E. Dynamics of North American breeding bird populations. Nature 393: 257-260. (1998)
3. Dornelas, M. et al. A balance of winners and losers in the Anthropocene. Ecology Letters 22, 847–854 (2019).
4. Daskalova, G. N., Myers-Smith, I. H. & Godlee, J. L. Rare and common vertebrates span a wide spectrum of population trends. Commun. 11, 4394 (2020).
5. Leung, B. et al. Clustered versus catastrophic global vertebrate declines. Nature 588, 267–271 (2020).


reklama

 
foto - a Anna Tószögyová David Storch
David Storch a Anna Tószögyová
Autoři jsou přírodovědci. Pracují v Centru pro teoretická studia UK.

Ekolist.cz nabízí v rubrice Názory a komentáře prostor pro otevřenou diskuzi. V žádném případě ale nejsou zde publikované texty názorem Ekolistu nebo jeho vydavatele, nýbrž jen a pouze názorem autora daného textu. Svůj názor nám můžete poslat na ekolist@ekolist.cz.

Online diskuse

Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk
Všechny komentáře (15)
Do diskuze se můžete zapojit po přihlášení

Zapomněli jste heslo? Změňte si je.
Přihlásit se mohou jen ti, kteří se již zaregistrovali.

DA

DAG

4.7.2024 08:07
Zajímavý nadpis. Není v něm ta poslední věta zbytečná? :)
Odpovědět

Ladislav Čepelka

4.7.2024 08:58
Asi hnidopišská poznámka, ale přesto:
Předpokládám, že je řeč o VOLNĚ ŽIJÍCÍCH populacích obratlovců; člověk rozumný, tur domácí a kur domácí za sledované období z hlediska počtu jedinců i biomasy zmíněný úbytek téměř jistě nahradili, dohnali a předehnali...
Odpovědět
JS

Jiří Svoboda

4.7.2024 10:51
Člověk by si řekl, že každý rok či pětiletku nějakými sofistikovanými metodami stanovím celkový počet volně žijících obratnovců a bude jasno.

Ale to asi nejde. Vědu je třeba dělat za každou cenu.
Odpovědět
PE

Petr Elias

4.7.2024 12:08
Autoři říkají, že je LPI zavádějící a přitom použijí brutálně zavádějící nadpis. :D Ten index neříká, že ubyly dvě třetiny obratlovců. Říká, že od 1970 došlo v průměru k 69% poklesu populace u sledovaných populací. :)
Odpovědět
JS

Jiří Svoboda

4.7.2024 12:18 Reaguje na Petr Elias
Ale to stejné brutálně zavádějící píší autoři i v textu:
"Podle LPI se početnost populací obratlovců od roku 1970 snížila v průměru o dvě třetiny (1)."
Odpovědět
PE

Petr Elias

4.7.2024 12:27 Reaguje na Jiří Svoboda
Jop. Přijde mi to takový divný. Autoři mnoho let studují a rozporují LPI a pak sesmolí toto. :/

A přitom se stačí podívat na FAQ:
https://ourworldindata.org/faq-living-planet-index
Odpovědět
SV

Slavomil Vinkler

4.7.2024 13:45 Reaguje na Petr Elias
Ten nadpis je pochopitelně tak, aby si článek lidé přečetli. Lidé čtěte.
Odpovědět
Pe

Petr

4.7.2024 12:14
Od roku 1970 ubyly dvě třetiny obratlovců, protože jsme vykáceli dvě třetiny pralesů a lesů, a dvě třetiny zemědělské půdy přeměnili na mrtvou sterilní půdu, na které nic nežije. Přežívající zbytky živočichů se nemají kde ukrýt, takže rostou (zatím) počty predátorů. To nám to jde pěkně. S trávou už jsme se vypořádali, se stromy to bude už brzy, a živočichové zmizí sami. A už nás nebude nic ohrožovat a otravovat, ani nám upíjet vodu.
Odpovědět
ss

smějící se bestie

4.7.2024 12:17 Reaguje na Petr
A k tomu překáží hovězí dobytek, protože prdí !
Odpovědět
Pe

Petr

4.7.2024 12:25 Reaguje na Petr
https://ekolist.cz/cz/zpravodajstvi/zpravy/na-svete-zbylo-uz-jen-7-tropickych-destnych-pralesu
Odpovědět
JS

Jiří Svoboda

4.7.2024 13:21 Reaguje na Petr
Od roku 1970 se ale i téměř ztrojnásobil počet lidí na Zemi. Ti nechtějí být upozaděni.
Odpovědět
KP

Karel Ploranský

5.7.2024 18:20 Reaguje na Jiří Svoboda
I kdyby někdo dokázal pomocí osvěty, motivace atd. zařídit, aby se lidé chovali k přírodě mnohem ohleduplněji a více mysleli na budoucnost, stejně by to sotva dokázalo vykompenzovat jejich rostoucí počet. Důsledky toho, že se lidstvo množí děsivým tempem.
Za dobu mého života jsme (zatím) na čtyřnásobku...
Odpovědět
LB

Lukas B.

4.7.2024 18:06
jablka a hrušky. grundle a krávy. myši a sumci. kolibříci a vorvaně.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

5.7.2024 10:44
"Málokdo pochybuje o tom, že žijeme v éře bezprecedentního úbytku biologické rozmanitosti."
Tohle je vlastně celé, dalších komentářů netřeba. Jestli je to o 40, 60, nebo "jen" 20%, tak je to katastrofální trend, který se projeví tragicky dřív, nebo později.
Vědci se na tomhle v podstatě shodují a řešení celé situace je taky na stole. Jmenuje se Green Deal, ovšem rozhodující část naší (a nejen české) populace to není schopna pochopit. Natož, aby něco skutečného udělala.
Odpovědět
JS

Jiří Svoboda

7.7.2024 10:16 Reaguje na Pavel Hanzl
Řešení lze považovat za řešení, jen pokud funguje. Green Deal připomíná život podmíněný napojením na přístroje na ARO.
Odpovědět
reklama
Ekolist.cz je vydáván občanským sdružením BEZK. ISSN 1802-9019. Za webhosting a publikační systém TOOLKIT děkujeme Ecn studiu. Navštivte Ecomonitor.
Copyright © BEZK. Copyright © ČTK, TASR. Všechna práva vyhrazena. Publikování nebo šíření obsahu je bez předchozího souhlasu držitele autorských práv zakázáno.
TOPlist