Как исчезновение мамонтов повлияло на экосистему Земли?

Что приходит в голову, когда вы думаете о Сибири? Густое белое снежное покрывало, покрытое такими высокими хвойными деревьями?

Что ж, если вы спросите наших предков охотников-собирателей, неандертальцев, они скажут вам, что Сибирь когда-то была наводнена пышными равнинами лугов. Это называют "мамонтовой степью".

Однако исчезновение крупных травоядных животных, таких как шерстистый мамонт, с этих пастбищ привело к образованию снежной арктической тундры, которую мы видим сегодня.

Какой была Мамонтовая степь?

Во время последнего и самого большого ледникового периода Земли (эпоха плейстоцена) мамонтовая 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. Считайте это очень холодной версией африканской саванны.

Экосистема мамонтовой степи лишь частично зависела от климата. Пастбищные травоядные поддерживали пастбища, вытаптывая кустарники и мох, по сути дела делая их природными газонокосилками. 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 даже близко не подходят к степной экосистеме. Поскольку эти регионы пережили наши продолжающиеся климатические изменения, некоторые исследователи полагают, что мамонтовая степь должна была пережить и эпоху плейстоцена.

Так почему же исчезли луга?

Основная теория состоит в том, 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 в действие эффект домино, кульминацией которого стала совершенно новая экосистема. Гигантские травоядные вытаптывают растительность, добывая корм. Без их помощи травы мамонтовой степи просто не могли конкурировать с вечнозелеными кустарниками, медленно растущими 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 пережить холодные зимы.

Сегодняшняя популяция животных в Арктике как минимум в 100 раз меньше, чем раньше, поскольку экосистема может поддерживать лишь ограниченное количество животных. Кроме того, таяние льда в Арктике 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 этого восстановления, директор Северо-восточной научной станции России Сергей Зимов основал Плейстоценовый парк на севере Сибири. Он планировал вернуть луга, стратегически реинтродуцировав крупных травоядных на огороженные территории 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.

Инициатива Зимова в значительной степени увенчалась успехом , так как животные значительно повлияли на растительность на огороженных территориях внутри плейстоценового парка за 20 лет его существования. В настоящее время травы являются основной растительностью на многих огороженных территориях. Отложение углерода в почве увеличивается, и скорость обмена питательных веществ ускоряется. Его доказательство концепции показало, что восстановление степной экосистемы в этом регионе может повлиять на глобальный климат тремя основными способами:

1. Сохранение углерода: Постоянно замороженные регионы (вечная мерзлота) Арктики являются одними из крупнейших резервуаров углерода на планете. Это означает, что большое количество углерода в виде органической массы удерживалось под снегом на протяжении 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 атмосферы может привести к таянию вечной мерзлоты и высвобождению уловленного углерода. Выброс всего этого углерода будет эквивалентен сжиганию всех лесов мира в 2,5 раза.

Крупные травоядные степной экосистемы предотвратили это, соскребая снег в поисках пищи и уплотняя слой снега, топча его. В регионах с травоядными было зафиксировано чистое падение температуры почвы на 4°С.

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

3. Эффект Альбедо: Травянистые пастбища светлее, чем текущие мхи тундры. Более светлые поверхности отражают более высокую долю тепла, сохраняя поверхность прохладнее. В летние месяцы апреля и мая этот альбедо-эффект особенно важен. Темные стебли деревьев поглощают солнечное тепло, в то время как травы остаются покрытыми белым снегом и отражают большую часть тепла.

Несмотря на то, что в парке не создана полноценная пастбищная экосистема, достигнутый к настоящему времени прогресс весьма многообещающ. В будущем Плейстоценовый парк планирует расширить огороженную территорию, чтобы покрыть весь парк, 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 и устойчивых охотничьих мер в этих районах любое воздействие человека на экосистему будет сведено к минимуму. Со временем и целеустремленностью возрождение пастбищной экосистемы не только сохранит вечную мерзлоту, но и поможет бороться с глобальным потеплением!