Инъекция почвы. Ученые рассказывают, как ускорить восстановление окружающей среды

Восстановление поврежденных экосистем — дело рискованное. Пересаженные деревья погибают. Искусственные водно-болотные угодья не могут хранить столько углерода, сколько их естественные аналоги. Виды не всегда возвращаются в восстановленные места обитания. Гораздо проще сломать экосистему, чем собрать ее заново, пишет Anthropocene.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Новые исследования показывают, что пересадка слоев почвы с нетронутой земли может увеличить шансы на успех.

"Обычно люди смотрят только на наземное восстановление, — сказал Джаспер Вубс, эколог из Нидерландского института экологии, который координирует работу. Мы продемонстрировали, что основа для успеха заложена под землей".

Сложные взаимосвязи между растениями и почвой стали более очевидными в последние годы благодаря пониманию важной роли почвенных микробов, таких как подземные грибковые сети, получившие название "деревянная широкая паутина".

В ходе более раннего исследования в Нидерландах Вубс и его коллеги обнаружили, что добавление относительно небольшого количества почвы с пастбищ увеличивает количество микробов в почве старых сельскохозяйственных угодий и направляет восстановление так, что оно больше напоминает экосистемы, из которых была взята почва. Но переводятся ли результаты на голландском поле, скажем, в бывшие тропические джунгли? Вабс и группа исследователей из Европы, Южной и Северной Америки и Австралии хотели это выяснить.

Ученые собрали данные 46 предыдущих экспериментов в 17 странах на четырех континентах, в ходе которых проверялись различные стратегии восстановления растительности в деградировавших средах обитания. В этих экспериментах ученые испробовали различные меры, включая посадку семян, разбрасывание растений, содержащих семена, по земле, снятие верхнего слоя почвы с нетронутых экосистем и разбрызгивание его по поврежденным участкам, а также, в наиболее драматичном варианте пересадки почвы, сбор участков почвы из нетронутой земли, в виде ковра и установка его в месте реставрации.

Результаты показали, что во многих случаях импорт почвы, а также растительности способствовал восстановлению. Согласно статье, опубликованной на этой неделе, земля с пересаженной почвой стала более похожей на естественную среду обитания, из которой была взята почва, — в среднем на 40% по сравнению с простым разбрасыванием семенных обрезков на восстановленной земле.

Новые результаты означают, что "теперь мы можем лучше восстанавливать биоразнообразные экосистемы в местах, где естественной регенерации недостаточно", — сказал Вубс.

Исследователи указывают на несколько факторов, которые могут способствовать повышению производительности. Пересадка почвы принесла не только минеральную грязь, но и микробы, семена и растения с более неповрежденной корневой системой.

Несколько других элементов способствовали успеху. Пересадки, как правило, имели большее значение на суглинистой почве — смеси песка, ила и глины, которая ценится как лучшая садовая почва. Они также показали лучшие результаты, когда применялись к площадям размером более 180 квадратных метров, что чуть меньше половины баскетбольной площадки.

Успешный старт также оказался жизненно важным. Места, которые изначально демонстрировали прогресс в выращивании местной растительности, со временем продолжали двигаться по этой траектории, предполагая, что по мере того, как местные виды захватили ее, это способствовало циклу дальнейшего восстановления. Тем временем земля, которая изначально практически не восстанавливалась, продолжала удаляться от целевой экосистемы, создавая то, что ученые назвали "неудачниками".

Прежде, чем разлить шампанское, нужно понимать, что работа также принесла и некоторые отрезвляющие результаты. Восстановленные участки были лишь бледными имитациями настоящих. В конце экспериментов даже земля, на которую была введена свежая почва и растительность, составляла лишь 40% растительного сообщества, обнаруженного на сопоставимых естественных землях.

Ученые предупредили, что выгоды от полномасштабной пересадки почвы также могут не соответствовать затратам. Такие проекты являются дорогостоящими и могут нанести ущерб донорским ландшафтам, где почва и растительность выкапываются. На большом участке реставрации или месте, где цель состоит в том, чтобы просто покрыть участок зеленью, это может не стоить того.

В других местах, где цель состоит в том, чтобы воссоздать целое растительное сообщество, пересадка может быть выигрышным лотерейным билетом. Если это сработает. "Нам нужно выяснить, почему в одних случаях восстановление проходит более успешно, чем в других, — сказал Вубс. Стакан наполовину полон, но мог бы быть и полнее".

Ранее Фокус писал о загрязненных почвах времен Майя. В качестве средства для украшения древние майя использовали ртутьсодержащий порошок и киноварь для патио, полов, стен и керамики. Отсюда она могла попасть в почву и воду.