Вечная мерзлота тает. Чем это грозит
Вечная мерзлота (или многолетняя криолитозона) — это верхняя часть земной коры, температура которой не поднимается выше 0 °C даже в теплые месяцы. Ее глубина может достигать 500 м, а в горах — 1,5 тыс. м. Толщи мерзлых пород есть на всех материках планеты, кроме Австралии: даже в некоторых высокогорных регионах Африки встречаются участки криолитозоны.
В России вечная мерзлота занимает 60–65% территории страны — по площади она больше территории Канады, США или Китая. В основном она охватывает Сибирь, Забайкалье и Арктику.
В условиях меняющегося климата Арктика теплеет в среднем в несколько раз быстрее, чем другие территории Земли. Из-за того, что растет температура воздуха и почвы, вечная мерзлота тает. Этот процесс, в свою очередь, открывает доступ к запасам природного углерода, который копился в толщах земли в течение многих тысячелетий. Его объемы огромны — они в два раза превышают объемы углерода во всей флоре и фауне Земли сегодня. Если слой вечной мерзлоты истончится и углекислый газ с метаном выйдут наружу, глобальное потепление резко ускорится. За последние 20–30 лет температура мерзлотных грунтов в Арктике уже поднялась на 0,5–2 °C, что увеличило глубину подтаивания до 40–30 см.
Зачем в Якутию завозят животных и воссоздают там древнюю экосистему
Плейстоценовый парк — это экологическое и экосистемное решение проблемы потепления климата и таяния вечной мерзлоты, которое предлагают ученый-эколог Сергей Зимов и продолжающий его дело сын Никита. Они создают в якутской лесотундре высокопродуктивную пастбищную экосистему, схожую с экосистемой Мамонтовых степей. Руководители проекта хотят проверить гипотезу о том, что, заселив современные арктические территории крупными млекопитающими, получится вернуться к плейстоценовой экосистеме и замедлить таяние вечной мерзлоты.
Никита Зимов:
«Подобные экосистемы существовали на севере 20 тыс. лет назад. Тогда здесь паслись многотысячные стада мамонтов, бизонов, лошадей, оленей и прочих животных. Подобные экосистемы сейчас можно встретить только в нескольких национальных парках в Африке, а в Плейстоцене они доминировали по всей планете».
Сегодня северные земли мало напоминают африканскую саванну: животных практически нет, на почве растут лишь самые неприхотливые и медленно растущие культуры — мхи, лишайники, вечнозеленые кустарники. Им не требуется много влаги, поэтому вся она остается в почве. Снизу ее подпирают твердые слои мерзлых пород, так что влага не дренируется, а остается на поверхности земли и превращается в бесчисленное множество болот и озер. Они, в свою очередь, являются главными источниками метана, который нагревает атмосферу с большой скоростью.
В эпоху Плейстоцена ситуация была иной. Мамонты, бизоны, дикие лошади и северные олени поедали траву, переваривали органику, удобряли почву веществами, необходимыми для полноценного и быстрого биокруговорота. Благодаря этому в регионе росли не лишайники, а злаковые. Они были частью богатой экосистемы, активно поглощали углекислый газ и отправляли его крепкими корнями на долгое хранение в почву, чего сегодня северная растительность сделать не может. Именно эту картину научный дуэт Зимовых хочет воссоздать в Якутии. Для этого территории искусственно населяют лошадьми, оленями, овцебыками и другими животными.
Никита Зимов:
«В Плейстоценовом парке мы с помощью пастбищных животных позволяем травам и злакам получить конкурентное преимущество по сравнению с мхами, лишайниками и кустарниками. Продуктивность ландшафтов растет, соответственно увеличивается испаряемость, почвы становятся аэрируемыми [насыщенными воздухом]. Это практически полностью останавливает потоки метана с территории. Метан в желудках животных тоже производится, но он составляет не более четверти от того, что сегодня эти ландшафты выделяют в условиях высокой влажности».
Какие задачи решает Плейстоценовый парк:
- Сохранение вечной мерзлоты. Зимой в Якутии формируется толстый снежный покров — он укрывает почву, сохраняя тепло, и предотвращает глубокое промерзание земли. В пастбищных экосистемах животные утаптывают снег в поисках пищи. Так снег теряет свои теплоизолирующие свойства, почвы промерзают гораздо сильнее.
- Накопление углерода в растениях. В отличие от мхов и лишайников, которые сейчас преобладают в регионах вечной мерзлоты, травы формируют глубокую корневую систему. Они поглощают СО2 из атмосферы и накапливают его с помощью корней в холодных арктических почвах.
- Растения отражают тепло. Травы светлее, чем кустарники и лиственничные леса. Светлые поверхности отражают солнечную энергию обратно в космос и поддерживают более низкие температуры на поверхности.
- Сокращение выброса метана. Высокопродуктивные травы быстро иссушают болота, которые выделяют метан. В сухих условиях при доступе кислорода органика тоже разлагается в углекислый газ, а не в метан, который является в 30 раз более сильным парниковым газом, чем CO2.
- Экономическое развитие территорий. Создание богатой экосистемы положительно скажется на уровне жизни местного населения Арктики — здесь можно будет вести сельское хозяйство и развивать туризм.
Как идет работа сейчас и что ждет проект дальше
Сегодня в Плейстоценовом парке обитают якутские лошади, северные олени, лоси, степные бизоны, овцебыки, двугорбые верблюды, калмыцкие коровы, оренбургские козы, эдильбаевские овцы — всего порядка 150 голов. Животных везут в Якутию через огромные расстояния: например, 14 овцебыков доставляли Северным морским путем из Ямальского природного парка «Ингилор» транзитом через Архангельск, а бизонов транспортировали из Дании. В следующем году команда проекта планирует привезти в парк еще одну партию верблюдов и одну-две партии овцебыков.
В 2024–2025 годах Зимовы хотят построить 55 км изгороди, что увеличит площадь территории с 16 до 160 км2, и увеличить численность крупных травоядных до 1–2 тыс. голов. «Фокус будем делать на овцебыках и бизонах как наиболее приспособленных к местным условиям, — поясняет Никита Зимов. — После этого необходимо проработать вопрос с введением хищников. Они должны не только регулировать численность животных, но и формировать правильное пастбищное поведение у травоядных».
Как объясняет ученый, если на территории есть хищники, травоядные стараются их всячески избегать, поэтому рассредотачиваются и много перемещаются. Это исключает перевыпас, растительность развивается, а почвы становятся плодороднее. Без хищников невозможно создать устойчивую пастбищную экосистему.
До 2017 года проект финансировался исключительно из личных средств семьи Зимовых. Парк развивался медленно и опирался на личный труд ученых и их единомышленников. С тех пор проект обрел популярность, начал собирать пожертвования на краудфандинговых платформах и находить спонсоров. Это позволило завозить в парк животных из других регионов страны и мира. Теперь у парка появился куратор — фонд Андрея Мельниченко, который заключил с проектом соглашение на 10 лет. Благодаря этому сотрудничеству эксперимент будет продолжаться.
Никита Зимов:
«С осени 2023 года мы начали сотрудничать с фондом Андрея Мельниченко, и это позволило нам перейти к качественно новому этапу развития проекта. В ближайшие несколько лет мы планируем увеличивать огороженную площадь и численность животных, проводить на территории всесторонние научные исследования и развивать ревайлдинговые проекты [проекты по переселению и заселению диких животных для восстановления и защиты биоразнообразия на территориях] в других регионах Арктики. Еще совсем недавно о таком можно было только мечтать».
Плейстоценовый парк и научное сообщество
Руководители проекта считают Плейстоценовый парк достаточно революционным экспериментом. «До настоящего момента в России и в мире преобладала «природоохранная» концепция взаимодействия с природой, — говорит Никита Зимов. — Человек находит участок «нетронутой» земли, огораживает его забором и следит, чтобы на этой территории ничего не менялось. Причем оберегает как от воздействия человека, так и от воздействия животных. Мы же говорим, что человек разрушил настоящие дикие экосистемы еще десять тысяч лет назад, и природа, которую мы привыкли считать дикой природой, на самом деле — заросший сорняками пустырь. Мы согласны охранять дикую природу, но для начала ее необходимо воссоздать».
У парка, по словам Никиты Зимова, много сторонников как среди простых людей, так и среди ученых. При этом с каждым годом количество исследований о Nature-based Solutions (природоориентированных решениях) продолжает расти.
Природно-климатические решения, одним из которых является Плейстоценовый парк, официально признаны ООН. Пока научному сообществу не хватает знаний и практического опыта, чтобы применять и развивать эти решения в полной мере. Чтобы привлечь внимание исследователей всего мира к Плейстоценовому парку, этот проект будет представлен на климатическом саммите ООН COP28 30 ноября — 12 декабря как инициатива фонда Андрея Мельниченко.
Первые результаты эксперимента с Плейстоценовым парком можно будет наблюдать в течение следующих пяти-семи лет — на этом этапе пастбища будут еще на очень раннем этапе развития, но первые наблюдения уже дадут почву для важных исследований. Если результаты наблюдений будут положительными, то модель парка можно будет применять на всей территории вечной мерзлоты.
Никита Зимов:
«Нам очень хотелось бы построить систему, которая будет функционировать самостоятельно без участия человека. Мы понимаем, что невозможно за пять-семь лет довести состояние природы до уровня времен мамонтов. Биохимические процессы происходят медленно, азот в почве накапливается долго. Но запустить механизм, чтобы экосистема стала устойчивой, ее функционирование саморегулировалось, а продуктивность росла, возможно».