Съел семечки – высушил родину

Десятилетиями здравый смысл и наблюдения натуралистов убеждали нас в том, что недостаток влаги в условиях высоких температур приводит к замедлению роста растений и их гибели. И вроде бы все так и есть – кому не знакома выжженная трава и пожухлые не ко времени листья деревьев.

Но вот, австралийские исследователи из Университета Маккуори (Сидней, Австралия), применяя новейшие методики, обнаружили, что не все так однозначно: леса могут как раз при повышении температуры потреблять меньше влаги и при этом – расти. Это совершенно удивительное явление было обнаружено с применением точной измерительной аппаратуры в лесах штата Мичиган.

Исследователи пришли к выводу, что деревья используют себе во благо рост содержания углекислого газа в атмосфере. Как известно, для фотосинтеза нужны углекислый газ, вода и солнечный свет, и если не хватает воды, но больше углекислого газа, то деревья меняют «стиль жизни»: они сжимают устьица на листьях, уменьшая испарение воды, пользуясь избыточным поступлением углекислоты. Так или иначе – у них все равно есть все необходимое для роста.

Кому война...

Считается, что рост содержания углекислого газа в атмосфере стимулирует глобальное потепление, которое, в свою очередь, приведет к росту засух, и это запустит механизм обратной связи – засухи приведут к остановке роста лесов, они начнут сокращаться, а значит – усвоение углекислого газа уменьшится, станет еще жарче и так далее.

Но, судя по данным австралийцев, не все так просто. Получается, что леса могут при росте доли углекислоты в атмосфере и повышении температуры успешно развиваться, продолжая поглощать углекислоту из воздуха и сохраняя определенный экологический баланс. Им, возможно, вообще все это повышение содержания углекислоты в атмосфере только пойдет впрок. А те леса, которые находятся во влажном тропическом климате, будут процветать.

Конечно, процветания вряд ли дождутся леса северного, бореального климата. Ученые говорят, что эти леса, которые переживают явную смену времен года, связанную с установлением снежного покрова, уже сейчас страдают от климатических изменений. Например, на американском Западе были потеряны миллионы гектаров леса из-за сокращения снежного периода. Секрет весь в том, что зимы становятся ощутимо мягче, жуки-древоточцы легче их переносят, почвы получают после таяния снегов меньше влаги – и в результате лесные пожары становятся все более жестокими и обширными. И этим лесам никакие изменения концентрации углекислого газа не помогут, огонь и жуки уничтожают лес гораздо быстрее, чем он успевает восстанавливаться. Можно предположить, что и российские леса тяжко переносят аналогичные климатические изменения.

Австралийские ученые, впрочем, не склонны впадать в эйфорию касательно судьбы лесов, легко переживающих засуху. Может, они-то и переживут ее, но вот их соседи могут быстро отправиться на тот свет. Потому что жадные до воды леса перестают выполнять очень важную функцию – увлажнять атмосферу. Агрономы знают, что на подветренной стороне лиственного леса воздух всегда влажнее, – и это хорошо для всевозможных культур.

Да и в глобальном масштабе деревья – это гигантские насосы, которые выкачивают влагу из почвы в атмосферу. Без них она была бы гораздо более сухой, а значит и дожди были бы настоящей редкостью.

Как подсолнухи климат изменили

Но работа австралийских ученых ценна еще и тем, что показывает, как могут меняться причинно-следственные цепочки в зависимости от новых данных, которые вводятся в принятую модель. Или данных, которыми пренебрегали, считая малозначительными.

И за примерами далеко ходить не надо. О проблемах плодородия земель в России и на Украине пишут постоянно. И уже не первый десяток лет. Мало того – еще в конце XIX века этим вопросом озаботилась Императорская академия наук. Что же случилось, почему ухудшаются почвы?

Ныне привычным стало списывать все на климатические изменения. Мало того, агрономы в свете изменения климата даже обсуждают возможности высаживать более теплолюбивые растения, например, такую культуру, как подсолнечник. Правда, они отмечают, что подсолнечник со своей корневой системой может качать влагу с глубины до трех метров, и по причине этой прожорливости его нельзя высаживать на прежнем месте в течение 4–5 лет.

Специалисты признают, что там, где раньше выращивали подсолнечник, состояние посевов значительно хуже, чем на полях, где росли другие культуры, – и все по той же причине: этот «насос» просто высушивает почву. Что это в цифрах? По данным агрономической науки, одно растение подсолнечника за период своей вегетации (то есть роста до сбора урожая) испаряет из почвы около 100 литров воды. Специалисты рекомендуют выращивать на 1 кв. метре поля не более шести растений подсолнечника. Пусть будет пять – значит, с 1 кв. метра поля подсолнечник высосет 500 литров, полтонны воды.

Годовое количество осадков в европейской части России колеблется от 400 до 600 мм в год. 1 мм – это 1 литр воды, разлитый на площади 1 кв. метр. Значит, всего 400–600 литров на квадратный метр. Но это – вся влага, в том числе и выпавшая в виде снега и в большой степени испарившаяся. То есть подсолнечник выпивает всю влагу, которая выпала, и плюс ту, которая выпала раньше, в предыдущие годы, – действительно превращая плодородную почву в прах.

Проблема была описана еще до Первой мировой войны, с настоятельной рекомендацией ограничить выращивание этого не совсем, мягко говоря, нормального для нашего климата растения. Его стали возделывать в России после 1833 года, и это оказалось столь прибыльным, что уже спустя 20 лет подсолнечник занял значительную часть площадей.

И вот вопрос – распространение ли подсолнечника было следствием изменения климата, или же его неумеренное возделывание приводит к иссушению почв и климатическим нарушениям?

Разумеется, я не считаю, что каждый любитель лузгать семечки наносит непоправимый ущерб природе. Но открытие австралийских ученых дало нам повод еще раз задуматься о том, что наш мир устроен очень тонко, в нем все очень взаимосвязано.