Научному сообществу давно известно, что леса поддерживают устойчивость климата. Активно поглощая выбросы углерода в атмосферу, лесные экосистемы замедляют глобальное потепление. Принципиальную роль в этом процессе играет общее количество биомассы, накопленной в ходе развития леса: вырастая, деревья заключают углерод в своих телах, они состоят из него. Чем прочнее древесина, тем больше углерода накоплено внутри.
“Леса представляют собой одного из наших самых больших естественных союзников в борьбе с изменением климата.”
Лаура Дункансон, исследователь из Университета Мэриленда в Колледж-Парке и НАСА
Согласно исследованию экологов из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, сейчас на Земле можно было бы вырастить около 900 млн гектаров лесов без ущерба для городской застройки и сельскохозяйственных территорий – это примерно как площадь США. Само по себе добавление такого объёма лесов помогло бы решить многие экологические проблемы: сдержать эрозию почв, приумножить запасы пресной воды и улучшить её качество, а также увеличить общее биоразнообразие, ведь лес любого типа является невероятно богатой экосистемой. И разумеется, леса, занимающие всю эту площадь, могли бы сдержать глобальное повышение температуры и поглотить около 200 гигатонн углекислого газа до 2050 года. Стоит отметить, что особенно хорошо поглощают углеродные выбросы тропические леса за счёт высокой плотности биомассы.
Лесники-гурманы
В январе 2023 года было опубликовано новое исследование с неожиданными результатами. Исследователи подсчитали, что африканские лесные слоны (Loxodonta cyclotis) могут пожирать до 450 кг низкорослых деревьев и кустарников в день. Бродя по лесу и обкусывая ветки, голодный слон нещадно обдирает и вытаптывает мелкую растительность в тропических лесах. Такое «прореживание» леса, как ни парадоксально, увеличивает его общую биомассу! На освободившихся местах вырастают высокие деревья с более плотной древесиной, которые без вмешательства слонов проигрывают в конкуренции тенелюбивым низкорастущим видам.
Более того, хоть высокие медленнорастущие деревья и менее привлекательны для слонов сами по себе, их плоды получаются крупными и сочными: как раз их эти млекопитающие едят с удовольствием. И заодно разносят семена, активно формируя облик лесной экосистемы.
Учёные построили математическую модель, чтобы выяснить, какое влияние слоны в перспективе оказывают на лес. Оказалось, что количество биомассы в тех лесах, где живут эти мегатравоядные, увеличивается, поскольку там вырастает больше деревьев с более плотной древесиной. Кроме того, тропические леса Африки – вторые по площади на Земле, и они серьёзно сдерживают процессы изменения климата. Получается, неприметные лесные слоны играют важную роль в климат-контроле всей планеты.
На грани исчезновения
До недавнего времени учёные даже не выделяли лесных слонов в отдельный вид. Они оставались в тени своих более известных родственников – саванных слонов. А между тем лесные и саванные слоны резко различаются: и по генотипу, и по особенностям строения лесной слон гораздо ближе к древнему вымершему виду Paleoloxodon antiquus, слону с прямыми бивнями, который заселял Европу в эпоху плейстоцена и исчез около 30 000 лет назад. Пока не вымерли шерстистые мамонты, предки лесных слонов также активно скрещивались с ними.
Лесной слон отличается небольшим размером и скромной массой. Уникальная особенность его облика – прямые бивни. Loxodonta cyclotis – по всей вероятности, последний из дошедших до нас видов, сохранивший эту фенотипическую черту. Слоны живут небольшими группами по 9–12 животных. Конфликты между членами стада случаются редко, естественных врагов у этого вида практически нет, так что самой большой угрозой для слона является человек.
К сожалению, до недавнего времени лесных слонов нещадно уничтожали ради добычи бивней, то есть дорогостоящей слоновой кости. На данный момент из 3–5 млн особей осталось меньше 500 000. Из-за такой низкой численности сейчас им присвоен статус «на грани исчезновения», и они живут в заповедниках. Сыграло свою роль и активное освоение человеком природных территорий: слоны – животные кочевые, а люди вытесняют их, занимая земли под пастбища и города.
По причине внушительных размеров – да, лесные слоны миниатюрнее других видов, но всё же могут весить до 6 тонн – животным требуется много пищи. Стадо слонов может быстро опустошить кормовой участок, и дальше им необходимо мигрировать в поисках пропитания. Когда стадо зажато на маленьком пятачке, и больше пойти некуда, животные быстро вымирают от голода. А тропические леса, оставшись без слонов, быстро теряют свою биомассу, так как высоким деревьям сложнее вырасти – и происходит деградация экосистемы.
Взаимная зависимость
На примере африканских лесных слонов мы можем проследить удивительную экосистемную связь: чем меньше становится слонов, тем хуже растёт лес, чем меньше становится лесов – тем меньше остаётся слонов. Процесс развивается с пугающей скоростью. Однако эта взаимосвязь с той же силой работает и в обратную сторону! Даже если добавить по одному слону на каждый квадратный километр сохранившегося леса, количество биомассы вырастет на 60 тонн на гектар, и в целом африканские тропики смогут поглотить на 10 млрд тонн углекислого газа больше. Это весьма внушительная цифра!
Понимание таких неочевидных природных закономерностей даёт нам шанс быстрее и эффективнее остановить – или хотя бы замедлить – глобальное потепление.
Автор: Екатерина Доильницына
Источники:
- https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2201832120 – исследование “Megaherbivores modify forest structure and increase carbon stocks through multiple pathways”.
- https://www.science.org/content/article/hungry-elephants-fight-climate-change-one-mouthful-time – статья “Hungry elephants fight climate change one mouthful at a time”
- https://www.science.org/content/article/adding-1-billion-hectares-forest-could-help-check-global-warming?adobe_mc=MCMID%3D28430093419588235404354923482647553311%7CMCORGID%3D242B6472541199F70A4C98A6%2540AdobeOrg%7CTS%3D1678712373 – статья “Adding 1 billion hectares of forest could help check global warming”
- https://www.nature.com/articles/nature.2016.20622 – статья “Elephant history rewritten by ancient genomes”