Ископаемые свидетельствуют, что деятельность человека нарушила устойчивость экосистем

Исследование коллекции окаменелых погадок сов в штате Юта показывает, что около 13 000 лет назад, когда Земля переживала период быстрого потепления, сообщество мелких млекопитающих оставалось стабильным и устойчивым, даже несмотря на изменения отдельных видов вместе со средой обитания. Однако, как сообщают сегодня учёные в Proceedings of the National Academy of Sciences, вызванные человеком изменения окружающей среды с конца XIX века привели к огромному падению биомассы и «потока энергии» в этом же сообществе.

Резкое снижение этого потока энергии — меры энергии, необходимой для поддержания биомассы данной группы животных в течение заданного времени — указывает, что современные экосистемы адаптируются хуже, чем в прошлом. Исследователи из Университета штата Орегон и Университета Нью-Гэмпшира обнаружили, что, хотя изменение климата является частью проблемы, изменения в земном покрове за последнее столетие были гораздо важнее. Особую озабоченность вызывает внедрение и распространение инвазивных, неродных однолетних трав в ущерб местным кустарниковым сообществам. Конечным результатом, по их словам, стало превращение Большого Бассейна в экосистему, отличную от его 13 000-летней истории.

Это первое в своём роде исследование, отслеживающее свойство экосистемного уровня — поток энергии — на протяжении многих тысяч лет. Оно основано на изучении совиных погадок — маленьких комочков непереваренных костей, шерсти и зубов, которые совы срыгивали на протяжении тысячелетий в пещере Хоумстед близ Большого Солёного озера. «Эти погадки предоставляют поистине великолепную летопись окаменелостей, которая позволяет нам отслеживать биологические изменения непрерывно на протяжении тысяч лет», — говорит Ребекка Терри, доцент Колледжа науки Университета штата Орегон.

Исследование показывает драматический сбой в функционировании экосистемы с конца 1800-х годов, не имеющий аналогов в период значительного климатического потепления в конце последнего ледникового периода. «Нынешнее состояние обусловлено воздействием человека на среду обитания, и эти воздействия были более сильной силой, формировавшей сообщество млекопитающих за последнее столетие, чем просто изменение климата», — отмечает Терри. С конца XIX века начался новый эпизод быстрого потепления, но реакция системы была совершенно иной: экосистемы теряют свою естественную устойчивость — способность одной группы видов компенсировать потерю другой.

Ключевым воздействием с конца XIX века стало внедрение инвазивного растения — костёр-чеснока (cheatgrass), который вытесняет местные дерновинные злаки и кустарниковые местообитания, одновременно увеличивая частоту пожаров. Это привело к сдвигу в составе сообщества мелких млекопитающих в сторону мелких видов, связанных с травами, в то время как более крупные виды, связанные с кустарниками, сократились. Распространению костра-чеснока способствовали выпас скота, создание горнодобывающих лагерей и железных дорог, а также учащение пожаров. Теперь Большой Бассейн является одной из наиболее угрожаемых экосистем Северной Америки.

«Для охраны природы и управления важно понимать, когда, как и почему реакции животных сегодня отличаются от периодов экологических изменений в прошлом. Палеонтологическая летопись позволяет нам сделать именно это», — говорит Ребекка Роу, доцент Университета Нью-Гэмпшира. Подобные исследования дают представление о естественных базовых состояниях до начала антропогенного воздействия в прошлом веке, позволяя отделить влияние землепользования от сил современного изменения климата.