Ін'єкція ґрунту. Вчені розповідають, як прискорити відновлення довкілля

Відновлення пошкоджених екосистем — справа ризикована. Пересаджені дерева гинуть. Штучні водно-болотні угіддя неспроможні зберігати стільки вуглецю, скільки їхні природні аналоги. Види не завжди повертаються у відновлені житла. Набагато простіше зламати екосистему, ніж зібрати її наново, пише Anthropocene.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Нові дослідження показують, що пересадка шарів ґрунту з незайманої землі може збільшити шанси на успіх.

"Зазвичай люди дивляться лише на наземне відновлення, — сказав Джаспер Вубс, еколог із Нідерландського інституту екології, який координує роботу. — Ми продемонстрували, що основа для успіху закладена під землею".

Складні взаємозв'язки між рослинами та ґрунтом стали очевиднішими в останні роки завдяки розумінню важливої ролі ґрунтових мікробів, таких як підземні грибкові мережі, які отримали назву "дерев'яне широке павутиння".

У ході більш раннього дослідження в Нідерландах Вубс і його колеги виявили, що додавання порівняно невеликої кількості ґрунту з пасовищ збільшує кількість мікробів у ґрунті старих сільськогосподарських угідь і спрямовує відновлення так, що воно більше нагадує екосистеми, з яких було взято ґрунт. Але чи переводяться результати на голландському полі, скажімо, на колишні тропічні джунглі? Вубс і група дослідників із Європи, Південної та Північної Америки й Австралії хотіли це з'ясувати.

Учені зібрали дані 46 попередніх експериментів у 17 країнах на чотирьох континентах, у ході яких перевірялися різні стратегії відновлення рослинності в деградованих довкіллях. У цих експериментах учені випробували різні заходи, включаючи посадку насіння, розкидання рослин, що містять насіння, по землі, зняття верхнього шару ґрунту з незайманих екосистем і розкидування його по пошкоджених ділянках, а також, у найдраматичнішому варіанті пересадки ґрунту, збирання ділянок ґрунту з незайманої землі у вигляді килима та встановлення його в місці реставрації.

Результати показали, що в багатьох випадках імпорт ґрунту, а також рослинності сприяв відновленню. Згідно зі статтею, опублікованою цього тижня, земля з пересадженим ґрунтом стала більш схожою на природне середовище проживання, з якого було взято ґрунт, — у середньому на 40% порівняно з простим розкиданням насіннєвих обрізків на відновленій землі.

Нові результати означають, що "тепер ми можемо краще відновлювати біорізноманітні екосистеми в місцях, де природної регенерації недостатньо", — сказав Вубс.

Дослідники вказують на кілька факторів, які можуть сприяти підвищенню продуктивності. Пересадка ґрунту принесла не тільки мінеральний бруд, а й мікроби, насіння та рослини з неушкодженішою кореневою системою.

Декілька інших елементів сприяли успіху. Пересадки, як правило, мали більше значення на суглинистому ґрунті — суміші піску, мулу та глини, яка цінується як найкращий садовий ґрунт. Вони також показали найкращі результати, коли застосовувалися до площ розміром понад 180 квадратних метрів, що трохи менше, ніж половина баскетбольного майданчика.

Успішний старт також виявився життєво важливим. Місця, які спочатку демонстрували прогрес у вирощуванні місцевої рослинності, згодом продовжували рухатися цією траєкторією. Припускають, що в міру того, як місцеві види захопили її, це сприяло циклу подальшого відновлення. Водночас земля, яка від початку практично не відновлювалася, продовжувала віддалятися від цільової екосистеми, створюючи те, що вчені назвали "невдахами".

Перш, ніж розлити шампанське, потрібно розуміти, що робота також принесла й деякі протверезні результати. Відновлені ділянки були лише блідими імітаціями реальних. Наприкінці експериментів навіть земля, на яку було введено свіжий ґрунт і рослинність, становила лише 40% рослинної спільноти, виявленої на порівнянних природних землях.

Учені попередили, що вигоди від повномасштабної пересадки ґрунту також можуть не відповідати витратам. Такі проєкти є дорогими та можуть завдати шкоди донорським ландшафтам, де ґрунт і рослинність викопуються. На великій ділянці реставрації або місці, де ціль полягає в тому, щоб просто покрити ділянку зеленню, це може не вартувати того.

В інших місцях, де ціль полягає в тому, щоб відтворити цілу рослинну спільноту, пересадка може бути виграшним лотерейним білетом. Якщо це спрацює. "Нам потрібно з'ясувати, чому в одних випадках відновлення проходить успішніше, ніж в інших, — сказав Вубс. — Склянка наполовину повна, але могла б бути й повніша".

Раніше Фокус писав про забруднені ґрунти часів майя. Як засіб для прикрашання стародавні майя використовували порошок, що містить ртуть, і кіновар для патіо, підлог, стін і кераміки. Звідси вона могла потрапити в ґрунт і воду.