Деревья в кампусе университета переживают засухи благодаря протекающим трубам
Даже в засушливые периоды ручей Уоллер в кампусе Техасского университета в Остине никогда не пересыхает. Это происходит потому, что значительная часть воды в нём — от 25% до 50% — поступает из сточных вод, просачивающихся из негерметичных городских труб.
Однако, согласно новому исследованию, у этой проблемы есть неожиданный положительный эффект. Вода в ручье поддерживает деревья, растущие вдоль него, позволяя им процветать в условиях засухи, которая губительно сказывается на деревьях вдоль ручьёв в более сельской местности.
Исследование подчёркивает, как урбанизация может иметь непреднамеренные положительные последствия наряду с более известными негативными, такими как загрязнение и высокий уровень болезнетворных бактерий.
«Эти негативные эффекты не отменяются, — сказал Джей Баннер, профессор Школы геонаук Джексона и директор Института наук об окружающей среде. — Нужно взвешивать непреднамеренные положительные последствия с ожидаемыми и давно доказанными негативными».
Результаты опубликованы в журнале npj Urban Sustainability.
Сравнение роста деревьев в городской и сельской среде
Исследователи сравнили данные о росте болотных кипарисов вдоль ручья Уоллер и ручья Онион (примерно в 12 милях от кампуса) с историей засух в регионе.
Рост дерева записан в годичных кольцах: более толстые кольца отражают влажные периоды и активный рост, а более тонкие — засушливые времена и слабый рост. Баннер и его студенты извлекли эту запись из живых деревьев, взяв керны (узкие стержни древесины из стволов) и отправив их для анализа в Лабораторию исследования древесных колец Университета Аризоны.
Самые старые деревья у ручья Уоллер датируются 1933 годом, а у ручья Онион — 1844 годом. Анализ кернов показал, что с самого начала деревья вдоль Уоллера были защищены от засухи: их рост демонстрировал лишь слабую связь с её интенсивностью.
«Их потребности удовлетворяются. Они не испытывают стресса из-за климата, — сказал соавтор Брайан Блэк, доцент Университета Аризоны, руководивший анализом кернов. — Это полностью соответствует гипотезе о том, что они получают дополнительную воду через утечки в городской инфраструктуре».
Устойчивость к экстремальной засухе
Даже во время самой сильной засухи в истории штата (1950–1957 гг.) деревья у ручья Уоллер показали лишь небольшое снижение роста. В то же время деревья у ручья Онион пережили резкий спад.
Кроме того, постоянный приток сточных вод, по-видимому, привёл к индивидуализации моделей роста деревьев Уоллера: разные деревья имели разную скорость роста в течение года. Исследователи полагают, что при удовлетворённой потребности в воде другие факторы — такие как генетика, конкуренция с другими деревьями, питательные вещества или наличие вредителей — стали оказывать большее влияние. Хотя такой результат был бы необычен для сельской местности, учёные не были удивлены, увидев, что деревья Уоллера «живут своей жизнью».
«Это то, чего мы и ожидаем в городской среде, — сказал Баннер. — Мы ожидаем, что естественная система будет, так сказать, нарушена».
Будущие исследования и значение для городского планирования
Текущие исследования изучают, как химический состав годичных колец может отражать время и объём поступления муниципальной воды, а также позволяют различать её источники: сточные воды, водопроводную воду и воду для орошения.
Негерметичная инфраструктура — обычное явление для городов по всему миру. Это означает, что, вероятно, во многих местах есть деревья, поддерживаемые сточными водами, подобные тем, что растут вдоль Уоллера. Понимание масштабов утечек и их экологического влияния может помочь политикам учитывать широкие эффекты урбанизации — как положительные, так и отрицательные — и планировать соответствующим образом.
«На мой взгляд, это может помочь в развитии городов и работе градостроителей, — сказал Баннер. — Мы можем учитывать и рассчитывать затраты, инвестировать в улучшение муниципальной водной сети — но, возможно, такой, где мы могли бы сохранить и положительные последствия».
По мере учащения климатических экстремумов протекающие трубы, питающие ручей Уоллер, могут также оказаться важной «линией жизни», поддерживая не только деревья, но и множество прибрежных растений и животных, для которых ручей является домом.