Заброшенные луга наращивают биоразнообразие и устойчивость веками

Биоразнообразие лугов и их устойчивость к нарушениям, таким как пожар, жара и засуха, формируются в результате медленного процесса, длящегося сотни лет, подобно старовозрастным лесам. Таковы выводы нового исследования под руководством CU Boulder.

Публикация в журнале Science от 5 августа 2022 года, в специальном выпуске о лугах, противоречит многолетним предположениям о быстром экологическом развитии и восстановлении лугов, что ставит новые задачи для их успешной реставрации.

«Старовозрастные луга обладают уникальным набором характеристик, которые развиваются очень долгое время. Восстанавливающиеся луга не имеют тех же видов или тех же характеристик, что и до распашки почвы или посадки деревьев, и для их повторного развития требуются века», — сказала Катарин Судинг, старший автор статьи и заслуженный профессор кафедры экологии и эволюционной биологии и Института арктических и альпийских исследований (INSTAAR) в CU Boulder.

Эксперт в области североамериканских лугов, Судинг объединилась с другими экспертами со всего мира, чтобы оценить текущее состояние глобальной науки о лугах, их сохранении и восстановлении — от засушливых, прерийных и прибрежных лугов до тропических и саванных.

Луга, на которые приходится почти 40% наземных экосистем, являются средой обитания для широкого разнообразия животных и растений и способствуют жизнедеятельности более 1 миллиарда человек во всем мире. Они также обеспечивают значительное связывание углерода и преимущества для биоразнообразия и могут быть более устойчивыми, чем леса, перед лицом быстро меняющегося климата.

Тем не менее, за последние пару столетий древние луга по всему миру в значительной степени были превращены в сельскохозяйственные угодья, использованы для выращивания деревьев или застроены в результате расширения городов.

Исследователи обнаружили, что, хотя разрушение этих нетронутых лугов может происходить очень быстро, полное восстановление биоразнообразия лугов и основных функций экосистемы происходит медленно или не происходит вовсе. Выводы дополнительно подчеркивают важность сохранения оставшихся в мире нетронутых лугов.

«Если вы посадите деревья на старом лугу или распашете его для сельского хозяйства, вы, вероятно, никогда не вернете многие уникальные особенности разнообразия и подземной структуры. Это необратимо», — сказала Судинг.

Восстановление требует времени

Луга хранят основную часть своей биомассы под землей, в корнях, которые могут достигать глубины 20 футов. Это невидимое физическое присутствие объясняет, как они могут хранить много углерода — около трети всего углерода, хранящегося на суше — и оставаться устойчивыми к пожарам и другим экологическим нарушениям. Это также причина, по которой луга часто недооценивают по сравнению с лесами.

Однако восстановление лугов может позаимствовать подход у лесов.

«„Старовозрастные“ — это термин не только для лесов, но и для лугов», — сказала соавтор Элиз Бюиссон.

Старовозрастные луга уникальны по своим подземным структурам и биоразнообразию по сравнению с более новыми, молодыми лугами. И хотя эти старовозрастные экосистемы, возможно, никогда не будут полностью воспроизведены в современных ландшафтах, они служат моделью для восстановительных работ, сказала Судинг.

Еще десять лет назад восстановление лугов было сосредоточено на распределении семян видов по ландшафту, добавлении выпаса или огня и невмешательстве. Новый анализ показывает, что для успеха требуется больше, чем подход невмешательства. Вместо того чтобы бросать все ингредиенты в мультиварку и включать ее на максимум, восстановление лугов может потребовать более пошагового рецептурного подхода.

«Мы должны думать о восстановлении скорее как о направлении траектории. Некоторые виды появляются не сразу с самого начала, а нарушение, которое поддерживает луг, требует времени для развития и корректировки по мере того, как эти виды укореняются и развивается почва», — сказала Судинг. — «Эти процессы требуют времени».

Например, некоторым растениям хорошо удается размножаться семенами, скажем, на Верхнем Среднем Западе, но не в Колорадо из-за более сухого климата. Многие тропические травы вообще не распространяются семенами, а вместо этого — корневищами и клубнями под землей, и их гораздо труднее восстановить.

Последствия для политики

Отчет публикуется через год после начала Десятилетия восстановления экосистем ООН, которое направлено на восстановление деградировавших экосистем по всему миру для увеличения биоразнообразия, содействия достижению Целей устойчивого развития и Парижского климатического соглашения. В то же время посадка деревьев стала популярным «естественным решением» во всем мире для удаления больших количеств углерода из атмосферы.

Однако, хотя инициатива ООН прямо заявляет: «Посадка деревьев на естественных лугах может принести больше вреда, чем пользы», по мере того как страны ставят амбициозные цели и обязательства по восстановлению экосистем в этом десятилетии, Судинг опасается, что для многих это означает только посадку деревьев.

«Мы потеряем огромный элемент биоразнообразия на Земле, если посадим деревья на старовозрастных лугах», — сказала Судинг. — «Я думаю, нам нужно быть немного осторожнее в том, что лучше для планеты, с точки зрения того, где и что восстанавливать».

Поскольку изменение климата угрожает американскому Западу засухой, жарой и лесными пожарами, луга также являются устойчивым выбором для использования меньшего количества воды, уменьшения эрозии почвы и удержания углерода в земле с течением времени. Именно старые, давно существующие луга наиболее полезны в этом отношении.

«Они очень устойчивы ко многим из этих угроз, которые мы все чаще испытываем. Луга устойчивы и могут хорошо работать с точки зрения наших приоритетов: хранения углерода, инфильтрации воды и здоровья почвы», — сказала Судинг.