Заглядывая в тайный мир жизни под зимним снегом

Снег ежегодно покрывает около 40% суши Земли. Ученые обнаруживают, что снег критически важен для животных и растений северных широт, а также таких южных регионов, как Патагония. Он обеспечивает их — и наше — выживание. «Без снега жизнь растений и животных была бы совершенно иной», — говорит биолог Джонатан Паули из Университета Висконсин-Мэдисон.

Паули и его коллеги, такие как Бен Цукерберг, представляют новое направление — зимнюю экологию. Эта область, изучающая взаимосвязи организмов и их заснеженной среды, относительно молода. «По сравнению с другими местообитаниями, снежные экосистемы почти не изучены, — отмечает Паули. — Это серьезный пробел, учитывая, насколько важен снег для множества видов», включая человека, чьи водные ресурсы весной и летом сильно зависят от таяния зимних снегов.

С грантом от программы MacroSystems Biology Национального научного фонда США (NSF) ученые исследуют субнивий — сезонное и чувствительное убежище под снегом, которое играет роль природного иглу, обеспечивая теплоизоляцию и постоянную температуру. Исследователи полагают, что потепление зим из-за изменения климата сокращает продолжительность, глубину и изоляционные свойства субнивия. Как сообщается в журналах Frontiers in Ecology and the Environment и PLOS One, это приводит к большей температурной изменчивости и понижению, а не повышению, температур под снегом из-за потери изоляционного слоя.

«В более теплом мире с меньшим количеством снега зимние почвы будут холоднее, потому что уменьшается изолирующий снежный покров, — говорит Генри Гольц из NSF. — Это имеет последствия для фермеров, высаживающих культуры весной, а также для многих норных млекопитающих, микробов и насекомых, зимующих под снегом». Эти изменения окажут серьезное влияние на виды, нуждающиеся в субнивии для выживания, и приведут к крупномасштабным сдвигам в их ареалах.

Для оценки последствий изменения климата ученые используют микропарники в Висконсине, Миннесоте и Мичигане, имитируя условия, прогнозируемые для региона Великих озер к 2050 году. Эксперименты показывают, что даже при установленной температуре внутри парника на 5°C выше внешней, минимальная температура субнивия внутри оказывается значительно ниже из-за недостатка снега. Без снежного покрова и его изоляции обитатели этого подземного мира, такие как зимующие амфибии, оказываются незащищенными от холода. «Наши данные свидетельствуют, что изменение климата может существенно повлиять на качество субнивия как убежища», — заключает Паули. Будущее для растений, животных и человека, по мнению ученых, выглядит наиболее благоприятным при белой, а не зеленой, зиме.