Саванны и леса в битве биомов, выяснили исследователи
Исследователи из Принстонского университета установили, что изменение климата, землепользование и другие антропогенные факторы могут нарушить баланс, стабилизирующий саванны и леса, и столкнуть эти биомы в борьбе за территорию. Без этой гармонии среды обитания могут начать активно вторгаться друг в друга, что нанесет ущерб людям и животным, зависящим от них.
В статье, опубликованной в этом месяце в журнале Science, ученые сообщают, что пожары в саваннах в сочетании с климатическими условиями поддерживают четкую границу между саваннами и лесами во многих тропических и субтропических регионах. Пожары сдерживают рост деревьев и не дают лесам вторгаться в травянистые экосистемы. Там, где древесный покров высок (в лесу), огонь не может легко распространяться, что останавливает наступление саванны. Однако факторы вроде изменения климата, строительства дорог и мер по предотвращению пожаров могут сильно влиять на режим возгораний в саваннах.
Как пояснила ведущий автор работы, аспирант Карла Стэйвер из лаборатории профессора Симона Левина, из-за этих факторов обширные территории лесов и саванн в Южной Америке и Африке могут деградировать в хаотичное взаимное вторжение. Переход от одного биома к другому, который может произойти за несколько десятилетий, крайне сложно обратить вспять. Растения и животные, процветающие в одном типе местообитаний, часто не могут адаптироваться к другому, а потеря саванн для леса так же экологически травматична, как и вырубка лесов.
«Саванны, например, полезны людям как пастбища для скота. Когда вторгается лес, продуктивность трав резко снижается, и земля становится гораздо менее полезной. С точки зрения средств к существованию это окажет огромное влияние», — отметила Стэйвер.
Исследование, основанное на спутниковых данных о распределении пожаров, климате, почвах и древесном покрове в тропиках и субтропиках Африки, Австралии и Южной Америки, предоставляет одни из первых экспериментальных доказательств, что обратная связь от пожаров — доминирующая сила, поддерживающая разделение лесов и саванн. Частота пожаров определяет доминирование биома больше, чем осадки, сезонность или текстура почвы, особенно в районах с умеренным количеством осадков. Регулярные пожары не дают деревьям укорениться, а их отсутствие позволяет развиться лесу.
Антропогенные изменения климата и ландшафта могут нарушить естественное распространение огня и привести к очень быстрым изменениям в распределении биомов. Прямые действия, такие как строительство дорог или контролируемые выжигания, могут фрагментировать саванны и позволить лесам укорениться. В то же время более засушливые условия лишают леса их основной защиты от огня — дождя. В таких обстоятельствах переход может произойти за несколько десятилетий, а возврат к исходному состоянию окажется чрезвычайно трудным даже при восстановлении прежнего климата.
«В данный момент мы не можем сказать, что один биом выигрывает у другого. Мы можем привести примеры, где саванны вторгаются в леса, и леса вторгаются в саванны. Оба процесса происходят в больших масштабах, и оба являются действительно огромными проблемами, которые, вероятно, станут еще более важными», — подчеркнула Карла Стэйвер.