Как трава танцует с огнём

Существует давний миф, что Йоханнесбург — крупнейший городской лес в мире, украшенный ежегодным фиолетовым цветением жакаранды. Однако до посадки этих (чужеродных) деревьев для лесозаготовок во время золотой лихорадки в XIX веке Йоханнесбург был богатым и разнообразным луговым биомом, который сегодня является одним из наименее охраняемых в ЮАР. К счастью, Департамент по вопросам окружающей среды запрещает лесное плантационное хозяйство на лугах из-за его негативного влияния на водные ресурсы и биоразнообразие.

Салли Арчибальд, доцент Школы наук о животных, растениях и окружающей среде (APES) Университета Витватерсранда, поясняет, что среды, где доминируют травы, занимают 40% площади суши Земли и критически важны для средств к существованию большей части развивающегося мира. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН сделала сохранение таких лугов приоритетом.

Первые пожары во Франкенвальде

Луга — золотые медалисты по Дарвину: они адаптировались почти ко всем стрессовым факторам окружающей среды, включая выпас животных и морозы. Некоторым может быть трудно понять, но защита хрупких травяных экосистем требует огня. Контролируемые палы дают новую жизнь и позволяют пасущимся животным получать пользу от пышного отрастания после пожара.

Исследователи из Витса были одними из первых, кто признал пользу огня для лугов ещё в 1920-х годах. Профессор Джон Филлипс и его преемник, профессор Эдвард Ру, продемонстрировали фермерам, землеустроителям и мировому научному сообществу, что пожары в лугах Хайвельда каждую зиму — не нежелательные разрушительные силы, а важный экологический процесс. Их эксперименты проходили на исследовательской станции Франкенвальд к северу от тауншипа Александра.

Хотя активные исследования во Франкенвальде больше не ведутся, исследования лугов в Витсе продолжаются.

Арчибальд и команда APES работают над проектами по изучению взаимодействия огня, засухи и травоядности в лугах юга Африки. Они делают это с помощью крупных региональных кампаний по отбору проб, а также экспериментов в теплицах и в полевых условиях.

«В Национальном парке Крюгера мы показали, что с помощью огня можно управлять травяными сообществами на пользу пасущимся гну, и теперь мы исследуем, как это влияет на разнообразие насекомых, птиц и микробов, а также на укоренение сеянцев деревьев», — говорит Арчибальд.

Раздувая пламя

Исследователи также хотят оценить, как стратегии устойчивости к засухе у многолетних трав C4 (тёплого сезона, четыре атома углерода) влияют на горючесть, и могут ли изменения в травяных сообществах, связанные с засухой, оказывать обратное влияние на режимы пожаров. Аспирантка Витса Лондиве Мокоена обнаружила огромные различия в горючести у разных видов трав, подвергшихся засухе.

«У каждого вида своя стратегия. Выявление связей между засухой и огнём поможет нам управлять естественными лугами и выбирать подходящие виды для выращивания в различных пастбищных средах. Это также позволит понять, как режимы пожаров в естественных лугах могут измениться в будущем по мере изменения режима осадков и травяных сообществ», — говорит Мокоена.