Из Африки — в американский Средний Запад

Саванны покрывают около 20% суши Земли. Крупнейшая находится в Африке, но они есть по всему миру. В американском Среднем Западе доминируют не акации, а дубы — это дубовая саванна.

Учёные из Национального научного фонда США (NSF) изучают этот редкий биом на базе Долгосрочного экологического исследовательского центра (LTER) «Сидар-Крик» в Миннесоте. Раньше дубовые саванны были широко распространены в регионе, но сейчас они — одни из самых редких растительных сообществ на Земле.

Угрозы для экосистемы:

• Распашка под сельхозугодья
• Изменение численности оленей и бизонов
• Изменение частоты пожаров, осадков, уровня азота и CO₂ в атмосфере

Дубовая саванна существует на границе между лесом и прерией. В условиях потепления климата эта граница может смещаться, что делает её изучение особенно важным.

Неожиданная роль кустарников

Раньше считалось, что главные «герои» саванны — дубы и травы. Однако исследователи Питер Райх, Ребекка Монтгомери и Брайан Пелц из Университета Миннесоты выяснили, что важную роль играют и низкорослые кустарники.

Исторически саванну поддерживали пожары (от молний или устроенные коренными американцами), которые не давали ей превратиться в лес. С приходом поселенцев пожарный цикл был нарушен, а оставшиеся участки саванны стали зарастать лесом или кустарниковыми зарослями.

С 1970-х годов для восстановления саванны применяют контролируемые выжигания. Они выжигают кустарники, которые в противном случае вытеснят травы.

Эксперимент с «обрезкой» вместо огня

Учёные исследовали, как кустарник американский орешник восстанавливается после «обрезки» (аналога пожара) в разное время года и при разной освещённости.

Ключевые результаты:

1. После весенней обрезки на открытых участках орешник восстанавливал 82% утраченной биомассы стеблей всего за 12 недель. Это объясняет, почему одноразовая обработка часто неэффективна.
2. Время обрезки оказалось так же важно, как и её частота. Растения, обрезанные в середине-конце июня и в июле, отращивали лишь 57%, 17% и 8% биомассы соответственно по сравнению с обрезанными в начале июня.

Выводы для управления саванной

Это означает, что пожары в конце лета будут подавлять рост кустарников (особенно орешника) сильнее, чем весенние. Типичные контролируемые выжигания поздней весной могут почти не влиять на силу восстановления кустарников.

Ограниченная способность к восстановлению у орешника во второй половине лета может быть полезна для восстановления деградировавших саванн, где нужно управлять и пологом деревьев, и подлеском.

Вывод: Будущее последних дубовых саванн зависит не только от дубов и трав, но и от кустарников. Без пожаров (или их аналогов), применяемых в правильное время, дубовые саванны могут исчезнуть.