В Арктике ведутся работы по воссозданию мамонтовых степей эпохи позднего плейстоцена. Зачем нужна экосистема, возникшая два с половиной миллиона лет назад и закончившая свое существование за десять тысяч лет до нашей эры? Почему АЛРОСА решила стать официальным партнером этого проекта? И как этот проект поможет остановить глобальное потепление?
автор: Ольга Ладыгина
Бомба замедленного действия
Чтобы разобраться в ситуации, необходимо вникнуть в некоторые природные процессы, имеющие непосредственное отношение к глобальному потеплению. Одна из его причин – высокая концентрация углекислого газа, который относят к так называемым парниковым газам. Они скапливаются в атмосфере и удерживают часть солнечной энергии, из-за чего и возникает «парниковый эффект». Как выяснилось, количество CO2 растет не только над крупными городами с их обилием газующих машин и дымящих заводов.
«В конце 1980-х мне попалась заметка в научном журнале, в которой говорилось, что самая высокая концентрация углекислого газа в мире наблюдается зимой на севере Сибири, – рассказывает автор идеи Плейстоценового парка ученый Сергей Зимов. – Я задался вопросом: откуда же взяться газу зимой, когда все спит? И нашел ответ: единственный возможный источник – непромерзшая почва, которая появилась в результате таяния вечной мерзлоты».
Под землей постоянно идут биохимические процессы – благодаря поступлению кислорода потихоньку разлагаются органические вещества. В сухих почвах из-за этого вырабатывается углекислый газ, а в переувлажненных – метан, что гораздо хуже. Этот газ тоже относится к парниковым, но он в десятки раз сильнее углекислого.
В Сибири, по наблюдениям ученых, в последние десятилетия с огромной скоростью тает вечная мерзлота, пропитывая почву водой. С каждым годом берега российской Арктики на востоке теряют в среднем два метра ледового покрова. Открывается прежде скрытая подо льдами древняя органика, которая начинает гнить и разлагаться, образуя парниковые газы. В результате на разных участках, в зависимости от ситуации, образуется в 10, а то и в 50 раз больше углерода, чем прежде.
«Чем быстрее тает мерзлота, тем больше выделяется парниковых газов, – комментирует Сергей Зимов. – Если потепление продолжится теми же темпами, то через 20 лет объемы выделения СО2 из мерзлоты могут быть сопоставимы с тем, что выделяют все заводы, самолеты и машины вместе взятые. А еще будет выделяться и метан. Это климатическая бомба, и обезвредить ее можно только при помощи пастбищной экосистемы».
Серенгети на вечной мерзлоте
Именно ради этого Сергей Зимов и задумал Плейстоценовый парк, или, как его неофициально называют, «северный Серенгети». Будучи экологом, старшим научным сотрудником Тихоокеанского института географии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН), он кропотливо продумал все детали проекта. С 1980 года Зимов живет в Якутии и руководит Северо-Восточной научной станцией РАН в поселке Черском в 130 км от Ледовитого океана. Здесь же он и основал в 1996 году экспериментальный заказник.
Конечная цель ученого – воссоздать на месте заболоченной лесотундры богатые пастбища – саванны. Для этого у него есть территория 160 км2, из них 25 км2 уже огорожены. Необходимо заселить эту территорию различными животными, в первую очередь копытными. Первыми в парк приехали якутские лошади. Со временем к лошадям присоединились лоси, северные олени, зубры, степные бизоны, яки, калмыцкие коровы, овцы, козы и даже верблюды. На данный момент в Плейстоценовом парке обитает одиннадцать видов крупных травоядных животных числом около полутора сотен.
Как ни парадоксально, они не только едят травы, но и помогают их «вырастить». На плодородной почве травы растут на севере не хуже, чем на юге. Разложение отмершей органики идет медленно – холодно. Поэтому питательные вещества в почву возвращаются лишь через несколько лет. А вот в теплых желудках органика разлагается за один день. Травоядные «раскручивают» биокруговорот. У мхов нет корней, и почва под ними всегда переувлажненная. Но травоядные вытаптывают мхи, а на унавоженной почве быстрорастущие травы ее высушивают. Почвы начинают накапливать органику (корни трав) на всю глубину. В результате экосистема перестает выделять метан и начинает интенсивно поглощать СО2.
Кроме того, степи и луга светлее лесов с кустарниковых тундр. Благодаря этому они отражают значительную часть солнечной энергии, отправляя ее обратно, а 7 месяцев в году поля белые. Ученые отметили, что в апреле-мае укрытые снегом арктические пастбища отражают до 160 ватт на квадратный метр. Эффект напрямую влияет на температуру воздуха, который становится холоднее.
Животные продолжают «трудиться» над изменением экологической ситуации в заказнике и зимой. Чтобы выжить в голодные времена, они старательно ищут всю оставшуюся растительность и съедают ее, освобождая место для нового поколения трав. Вожделенная растительность прячется под снегом, и чтобы до нее добраться, копытным приходится постоянно его разгребать. Снежное «покрывало» становится плотнее и значительно тоньше, поэтому земля глубоко охлаждается. В результате температура почв и вечной мерзлоты снижается на два–четыре градуса, и этого достаточно, чтобы остановить ее таяние.
И тут появляется мамонт
Плейстоценовый парк существует больше двадцати лет – срок небольшой, но и не маленький, определенные изменения заметны уже сейчас.
«За время эксперимента влияние животных на растительность внутри загонов видно невооруженным взглядом, – отмечает генеральный директор парка Никита Зимов. – На многих участках территории травы и злаки стали доминировать. Мы не можем утверждать, что нам уже удалось создать высокопродуктивную пастбищную экосистему, еще многое предстоит сделать, но положительная динамика очевидна. Для нашего проекта исключительно важным этапом является заселение территории парка большим количеством животных. Один из приоритетных проектов на ближайшее время – увеличить поголовье овцебыков, перевозя их из других мест. Мы благодарим АЛРОСА за поддержку, которая поможет нам реализовать эти и другие мероприятия».
При всем уже имеющемся разнообразии животных в «северном Серенгети» одного, очень важного пока не хватает. И это не овцебык. Речь о мамонтах, именем которых названа степь, восстанавливаемая в Плейстоценовом парке. Как бы фантастически это ни звучало, зверь вполне может пополнить биоразнообразие заказника, партнером которого стала американская компания Colossal Biosciences, занимающаяся клонированием шерстистого мамонта. Профессор Гарвардского университета Джордж Черч работает над извлечением отдельных генов лохматых гигантов из их ДНК с тем, чтобы «подселить» их в геном современных слонов. Если его эксперименты дадут плоды, местом жительства нового вида станет Плейстоценовый парк.
Мечта авторов проекта о том, что на территории заказника начнут бродить шерстистые слоны, отнюдь не праздная. Эти животные играли важную роль в формировании доисторических степей. «Мамонт – зверь полезный, – поясняет Сергей Зимов. – Он обеспечивал всю экосистему водой: ломал лед на озерах – и другие звери вслед за ним могли напиться. А в многоснежные зимы мелкие животные пристраивались к мамонту и подбирали остатки еды, ведь он мог разрыть любой снег. На самом деле подойдет не только мамонт, а любой слон, который выживет в нашем климате. Можно взять индийского слона, исправить геном, чтобы увеличить длину шерсти и морозоустойчивость. И можно оформлять его к нам «на работу».
Пока ученые работают над воссозданием «слонов в шубе», развитие парка идет своим чередом. Углерод переходит из атмосферы в почву, причем этот процесс происходит с достаточно большой скоростью. Пастбища высоких широт могут очень быстро накапливать углерод в корневой системе. Они поглощают его в пять – десять раз стремительнее, чем лесные территории. Углерод в почве заметно повышает ее плодородность, и скорость биокруговорота увеличивается.
«Если гипотеза Зимовых подтвердится – человечество получит новый эффективный инструмент борьбы с глобальным потеплением с хорошим потенциалом масштабирования, – полагает руководитель Центра инноваций и технологий АЛРОСА Михаил Дубовичев. – Важно отметить, что этот инструмент будет работать в двух направлениях: поглощение СО2 здесь и сейчас, а также недопущение выброса в атмосферу огромных объемов углерода, накопленных в вечной мерзлоте, – по разным оценкам, речь идет о более чем триллионе тонн углерода».
Для того чтобы добиться таких результатов, необходимо и дальше заселять парк разнообразными животными. Если все пойдет, как задумано, в Арктике их станет во много раз больше. «Для влияния на климат нужна популяция минимум в 30 миллионов крупных зверей, – замечает Сергей Зимов. – У нас сегодня по всей Сибири насчитывается около двух миллионов. Однако за 20 лет все реально организовать. Крупные животные увеличивают свою численность в 100 раз за 20–30 лет».
Сейчас АЛРОСА планирует помочь парку завести и разместить новых животных. Второе направление работы – проведение независимых научных исследований. Если эффекты, которые экосистема Плейстоценового парка оказывает на климат, окажутся внушительными, можно будет подумать о том, чтобы повторить опыт на других территориях, расположенных в зоне вечной мерзлоты, например в парке «Живые алмазы» (расположен недалеко от алмазной столицы России города Мирного), который компания также поддерживает.