Первая реакция людей при виде смерти в природе часто бывает негативной. Шрамы от ожогов, оставленные лесными пожарами на некогда лесистых склонах холмов, или призрачно-белый коралловый риф могут вызывать трагедию и отчаяние. Но в природе большинство растений и животных перерабатываются обратно в новую жизнь.
Упавшие ветки и листья, которые хрустят под вашими ботинками, когда вы ступаете по лесной подстилке, разлагаясь, обеспечивают питательными веществами новый рост. Пустые раковины могут стать основой для роста новой морской жизни. Мертвые органические остатки после сбора урожая поддерживают почвы и производство продуктов питания, которые кормят людей по всему миру.
Эти остатки жизни могут задавать как темп, так и результат восстановления экосистемы, позволяя жизни сохраняться и процветать или препятствуя этому.
Экологи, подобные нам, называют это экологической памятью, когда остатки прошлого влияют на то, как экосистемы выглядят и ведут себя в настоящем. Подобно человеческой памяти, травматические события могут оказывать сильнейшее влияние в природе: пожары, штормы, волны тепла и вспышки вредителей или болезней могут вызвать массовую гибель растений и животных, оставляя после себя обильные и долговечные физические остатки.
В новой статье, опубликованной в журнале Science Advances, работая с коллегами по всей стране, мы показываем, какую нюансированную и мощную роль играет смерть в загробной жизни природы.
В некоторых случаях мертвые организмы препятствуют возвращению жизни после экстремального события. В других случаях они делают экосистемы более устойчивыми, подпитывая регенерацию новой жизни и ускоряя восстановление. Понимание этой загробной жизни и ее влияния на экосистемы будет становиться все более ценным для помощи экосистемам в восстановлении в условиях меняющегося климата.
Наше исследование было сосредоточено на группе экологически важных организмов, известных как виды-основатели. Это обильные и знаковые организмы, такие как деревья, травы, устрицы и кораллы, которые создают природную инфраструктуру, на которой существуют целые сообщества организмов.
Виды-основатели можно найти повсюду, от глубин океана до вершин гор. Поскольку они так abundant живыми, они могут оставаться многочисленными и после смерти. И их влияние может продолжаться в загробной жизни, которая формирует траектории развития экосистем, либо поддерживая восстановление до исходной структуры экосистемы, либо трансформируя ее в новую.
Чтобы выяснить, как мертвые остатки видов-основателей влияют на способность их живых собратьев закрепляться, расти и выживать, мы обратились к сети долгосрочных экологических исследований Национального научного фонда США. Ученые на этих участках отслеживают популяции видов-основателей в разнообразных экосистемах, переживших различные экстремальные события.
Мы изучили коралловые рифы, мангровые леса, соленые марши, леса ламинарии, устричные рифы, тропические дождевые леса, умеренные дождевые леса, леса тсуги, высокотравные прерии и бореальные леса, простирающиеся от тропиков до почти Полярного круга.
Мы обнаружили, что после экстремальных событий мертвые влияют на живых чаще, чем мы ожидали. Мертвые виды-основатели либо значительно увеличивали, либо значительно уменьшали количество живых видов-основателей в девяти из 10 изученных нами экосистем — лес ламинарии был единственным исключением.
Примерно в половине случаев мертвые виды-основатели препятствовали способности своих живых собратьев восстанавливаться, расти и выживать после экстремальных событий.
Возьмем тропический горный дождевой лес Пуэрто-Рико. Эта экосистема периодически подвергается ударам ураганов, которые срывают ее полог и устилают лесную подстилку ветвями и листьями деревьев. Этот слой мусора перекрывает солнечный свет, необходимый для сеянцев внизу, и уменьшает их количество, которое появляется, чтобы заменить деревья, погибшие во время шторма, в конечном итоге замедляя восстановление леса.
Коралловые рифы южной части Тихого океана у Муреа представляют собой более экстремальный пример. Морские волны тепла, вызывающие обесцвечивание кораллов, могут превратить эти рифы в нечто принципиально иное: города-призраки из мертвых скелетов, заросшие водорослями. Укромные уголки и щели стоящих коралловых скелетов предоставляют возможность водорослям, которые конкурируют с кораллами за пространство на рифе, размножаться и захватывать риф, препятствуя возвращению кораллов.
Но в других изученных нами случаях мы обнаружили, что мертвые организмы на самом деле способствуют регенерации своих живых собратьев.
Например, мангровые леса Флориды Эверглейдс фактически выигрывают от мусора, образующегося во время штормов. Во время урагана листовой опад, сдутый или смытый с полога, попадал в сложную сеть корней внизу, обеспечивая приток питательных веществ, который усиливал образование новых корней и ускорял восстановление мангров.
В лесах восточной тсуги в Новой Англии вспышка вредителя, убивающего деревья, — хермеса тсугового — оставила после себя широкие полосы стоящих мертвых деревьев. Но, в отличие от мертвых скелетов на обесцвеченном рифе, эти мертвые деревья часто помогают расти новым саженцам тсуги, поддерживая благоприятный климат на земле внизу.
Вопрос теперь в том: как человечество может использовать эту информацию для укрепления устойчивости экосистем после экстремальных событий?
Как люди, многие из нас полагаются на терапию, чтобы помочь управлять тем, как травматические воспоминания влияют на нашу жизнь. Мы также можем помочь экосистемам управлять остатками мертвых организмов после катастроф несколькими способами.
На суше стоящие мертвые деревья иногда валят, чтобы создать «бревна-няньки», которые выделяют питательные вещества, питающие живые деревья. Мертвый травяной опад удаляют с помощью контролируемых выжиганий, чтобы создать лучшие условия для роста новой травы. На побережьях мертвые раковины устриц помещают на илистые отмели, а щебень коралловых скелетов либо стабилизируют, либо удаляют, чтобы создать более твердые субстраты, на которых новые устрицы и кораллы могут оседать, расти и процветать.
Поскольку повышение температуры приводит к более частым экстремальным явлениям и вызывает больше вымираний, мертвые виды-основатели будут полезны для руководства восстановлением экосистем впоследствии.
Когда вы находитесь на природе, будь то поход в лесу или подводное плавание на тропическом рифе, ваше внимание обычно привлекает жизнь, существующая в этих местах. Но если вы присмотритесь, вы можете заметить, что смерть тоже повсюду.
Смерть — неотъемлемая часть жизни. Чем быстрее мы все научимся принимать ее способность быть преобразующей силой — и найдем способы использовать остатки, оставленные на ее пути, — тем лучше мы сможем помочь природе и себе процветать в будущем.
Кай Копецки — эколог сообществ в Университете Колорадо в Боулдере, который стремится понять, как меняющиеся режимы нарушений создают новые условия окружающей среды для восстановления экосистем.
Доктор Джон Комоноски — профессор Института окружающей среды и кафедры биологических наук Международного университета Флориды в Майами.
Эта статья перепечатана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.
Запись «Чему мертвые экосистемы могут научить нас о выживании» впервые появилась на Katie Couric Media.