Как исчезновение мамонтов повлияло на экосистему Земли?

Что приходит в голову, когда вы думаете о Сибири? Белое снежное покрывало, покрытое такими высокими хвойными деревьями? Что ж, если спросить наших предков — охотников-собирателей неандертальцев, они скажут вам, что Сибирь когда-то была наводнена пышными равнинами лугов. Эти луга называются тундростепью, или мамонтовой степью. Исчезновение с этих пастбищ крупных травоядных животных, таких как шерстистый мамонт, привело к образованию снежной арктической тундры, которую мы видим сегодня.

Во время последнего и самого крупного ледникового периода Земли (эпоха плейстоцена) гигантская степь была ее крупнейшей экосистемой. Технически, это можно было бы назвать веком травы! Мамонтовая степь представляла собой сухую травянистую равнину, которая простиралась от Арктических островов до Китая и от Испании до Канады. Ухоженная экосистема пастбищ кишела бизонами, северными оленями, мамонтами, волками и тиграми. Думайте об этом, как об очень холодной версии африканской саванны.

Экосистема гигантских степей лишь частично зависела от климата. Пастбищные травоядные животные ухаживали за пастбищами, вытаптывая кусты и мох, по сути выполняя роль гигантских газонокосилок. Они также стали эффективными садоводами, размножая семена и удобряя ландшафт своим питательным навозом. Следовательно, даже в самый холодный период ледникового периода эта экосистема смогла выдержать огромную популяцию крупных травоядных животных.

Тем не менее, после 100000 лет серьезных климатических изменений гигантская степь и ее легендарные жители исчезли с лица земли. Сегодня северная Сибирь, Аляска и Юкон (Канада) — единственные места, которые частично подходят к той степной экосистеме. Поскольку эти регионы пережили наши продолжающиеся климатические изменения, некоторые исследователи полагают, что мамонтовая степь должна была пережить и эпоху плейстоцена.

Ведущая теория гласит, что когда климат стал теплее в конце последнего ледникового периода, примерно 14 500 лет назад, люди наконец отважились продвинуться дальше на север. Вооруженные копьями, они вскоре поднялись на вершину пищевой цепи.

Ничего не подозревающие животные были беззащитны перед этими новыми хищниками. Вскоре популяция травоядных в мамонтовой степи резко сократилась, и несколько видов вымерли. Этого было достаточно, чтобы запустить эффект домино, который привел к созданию совершенно новой экосистемы.

Гигантские травоядные животные топчут растительность во время кормления. Без их помощи травы мамонтовой степи просто не смогли бы конкурировать с вечнозелеными кустарниками, медленнорастущими мхами и лиственницами арктической тундры. Миллионы акров высокопродуктивных пастбищ с плодородной почвой были заменены медленнорастущей, малопродуктивной растительностью. Остальные виды, такие как мамонт и шерстистый носорог, не смогли приспособиться к этой новой растительности и не смогли пережить холодные зимы.

Нынешняя популяция животных в Арктике ничтожно мала, поскольку экосистема может поддерживать лишь ограниченное количество животных. Кроме того, таяние льда из-за изменения климата вызывает выброс в атмосферу большого количества углерода. Ученые считают, что восстановление экосистемы пастбищ в Арктике может изменить эту тенденцию.

Чтобы объяснить важность этой реставрации, директор Северо-восточной научной станции России Сергей Зимов основал Плейстоценовый парк на севере Сибири. Он планирует вернуть пастбища, возродить популяцию крупных травоядных животных на огороженных территориях внутри парка. В настоящее время парк занимает площадь более 20 квадратных километров и является домом для восьми основных видов травоядных: северный олень, лось, бизон, якутская лошадь, калмыцкая корова, овцебык, як и овца.

В связи с реализацией проекта по клонированию вымерших животных, в частности шерстистых мамонтов, Зимов надеется когда-нибудь включить их в свой парк. В этом районе нет близких живых родственников, или замороженных останков других вымерших животных. Поэтому такие животные, как кошки-ятаганы, потеряны навсегда.

Инициатива Зимова оказалась в значительной степени успешной, поскольку животные оказали значительное влияние на растительность на огороженных территориях внутри Плейстоценового парка за 20 лет его существования. В настоящее время травы являются основной растительностью на многих огороженных участках. Отложение углерода в почве увеличивается, и скорость обмена питательных веществ ускоряется. Доказательство его концепции показало, что восстановление степной экосистемы в этом регионе может повлиять на глобальный климат тремя основными способами:

1. Предотвращение выбросов углерода. Вечная мерзлота Арктики является одним из крупнейших резервуаров углерода на планете. Это означает, что большие количества углерода в форме органического вещества могут быть задержаны под снегом в течение десятков тысяч лет.

Летом почва поглощает тепло, но не может излучать его обратно в атмосферу из-за толстого изолирующего слоя снега. Повышение температуры почвы в сочетании с повышением температуры воздуха может растопить вечную мерзлоту и высвободить углерод. Выброс всего этого углерода был бы эквивалентен сожжению всех лесов мира. Крупные травоядные животные степной экосистемы предотвратили этот процесс, уплотняя слой снега. Чистое падение температуры почвы на 4 ° C было зарегистрировано в регионах с травоядными животными.

2. Хранение углерода. Глубокие корни мамонтовой степи могут накапливать гораздо больше углерода, чем мхи и кустарники тундры. Дополнительным преимуществом является то, что хранящийся в корнях почвы углерод не выделяется во время лесных пожаров, что всегда представляет опасность для вечнозеленых хвойных деревьев. С годами эффективное связывание углерода травами может снизить уровень атмосферного CO2, который является парниковым газом.

3. Эффект Альбедо: луга светлее по цвету, чем нынешние мхи тундры. Более легкие поверхности отражают большую долю тепла, благодаря чему поверхность остается более прохладной. В летние месяцы апреля и мая этот эффект альбедо особенно важен. Темные стволы деревьев поглощают солнечное тепло, а трава остается покрытой белым снегом и отражает большую часть тепла.

Несмотря на то, что в парке не создана полноценная пастбищная экосистема, достигнутый прогресс весьма обнадеживает. В будущем Плейстоценовый парк планирует расширить огороженную территорию, и в конечном итоге они введут хищников в экосистему.

Подобные проекты запланированы и в других регионах России, а также на Аляске и в Канаде. С соблюдением законов о борьбе с браконьерством в этих районах любое воздействие человека на экосистему будет минимизировано. Со временем и целеустремленностью возрождение пастбищной экосистемы не только сохранит вечную мерзлоту, но и поможет бороться с глобальным потеплением!