В Новосибирске прошел фестиваль науки «Наука 0+», в рамках фестиваля – дни научного кино «Фанк», в котором принял участие «Выставочный центр СО РАН». Один из фильмов был посвящен актуальной проблеме – глобальным изменениям климата и таянию вечной мерзлоты «Невечная мерзлота». Экспертом выступил Николай Лащинский, доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории географии и экологии биоразнообразия Центрального Сибирского ботанического сада СО РАН. С ним мы и побеседовали и узнали от него много нового, в частности, почему вымерли мамонты.
– Николай Николаевич, расскажите, как вы стали экспертом в вопросах вечной мерзлоты, вы же ботаник, а не мерзлотовед?
– Действительно, ботаник, но я бывал в этих местах, поскольку изучаю реакции арктических экосистем на глобальные изменения климата и общался с героями фильма – Никитой Зимовым и Михаилом Григорьевым, который работал на Самойловском. Так получилось, что лет двенадцать я работал в Заполярье, побывал и на Ямале, на Тазовском полуострове, на Таймыре, в устье Колымы.
А последние четыре года, уже пятый, мы работаем в дельте Лены, на острове Самойловском, который упоминали в фильме. Это прилично севернее тех мест, которые показаны в фильме. И я даже дважды участвовал в экспедициях на Новосибирские острова, это уже совсем высокая Арктика, от Самойловского – 400 км на север.
– Скажите, в фильме показывали, что, когда растает вечная мерзлота, оживут всякие нематоды, а может и кто пострашней. Что же с нами будет?
– Ничего страшного не произойдет, мерзлота растает нескоро, нам и нашим правнукам до этого точно не дожить. Во-вторых, вы меня, конечно, простите, но в фильме есть своего рода спекуляции. Начнем с того что нематода – это червь, а не микроорганизм, микроорганизм намного меньше. И даже в случае микроорганизмов мы до сих пор не имеем стопроцентной уверенности в том, что видим живым действительно пролежавшее в заморозке 30 тысяч лет. Структуры пористые, сквозь поры и микротрещины идет вода, с которой вглубь просачивается всё что угодно.
Так, периодически, чуть ли не ежегодно, появляются сообщения в СМИ, что нашли древние семена, из которых высеяли растения. Через месяц выясняется, что это фейк. Это уже несколько лет повторяющаяся история. Ничего страшного тут нет, страшно, наверное, другое. Мерзлота бывает разная, в целом мерзлота – это грунт с температурой ниже нуля все время его существования. А грунт бывает разный. То, что мы видим в фильме, только один его вид, и он имеет специфическое название – едома. Этимология слова не совсем понятна, одна из версий происходит от глагола «есть», «кушать». То есть земля, которая быстро съедается. Когда мы работали на острове Котельном, это Новосибирские острова, увидели высокольдистую едому, в которой льдистость может достигать 90 процентов. Это практически чистый лед, внутри которого небольшие карманы грунта. И эта структура тает очень быстро, берега острова Котельного на сегодняшний день отступают со скоростью до 40 метров в год. Вспомните знаменитую землю Санникова, вполне вероятно, что она существовала. За то время, пока мы думали, есть она или нет, ее просто могло съесть тепло. Это действительно происходит с огромной скоростью, но едома – специфический тип отложений, которые возникли только там, где не было ледников.
– А как она возникла?
– Когда Западная Сибирь и север европейской части России были покрыты ледниками, в Якутии и части Чукотки ледника не было. Не потому, что тепло, а потому что сухо – воды мало. То есть там была пустыня, но с очень низкими температурами. Если на земле была хотя бы микроскопическая трещинка, в случае потепления туда затекала водичка. Вода при замерзании расширяется, это мы помним. И постепенно все это расширялось и расширилось до состояния едомы.
Приведу в пример тот же остров Самойловский, где существует великолепная Международная станция по изучению арктических систем. Остров сам возрастом от 8 до 6 тысяч лет, в зависимости от датировок, в любом случае, это голоцен, то, что произошло уже на памяти людей после Великих оледенений. За это время – которое мы считаем временем потепления, деградации ледников и так далее – на острове выросли ледяные жилы 3 метра в ширину и 12 – в глубину. То есть если такое смогло вырасти за 5-6 тысяч лет, то понятно, что за 30 тысяч лет запросто могло вырасти и то, что показано в фильме. Но это – особый тип отложений. Что еще с этим связано? Вот эти самые карманы грунта во льду содержат до двух процентов гумуса, то есть органического вещества, а это очень много.
Отец Никиты Зимова Сергей, чьи идеи вы наверняка слышали (он очень распиарен), многие годы выступает с теорией, что на Севере мы имеем гигантскую бомбу, содержащую несколько тысяч гигатонн углерода, который в случае распада вечной мерзлоты будет окислен бактериями и выброшен в виде парникового газа в атмосферу. В результате мы все сваримся, нас ждет тепловая смерть. Это всё и так, и не так. Микробиологические исследования показывают, что безусловно идет таяние вечной мерзлоты, выбрасывается больше парниковых газов, но за это время успевает перестроиться микробная структура почвы. А среди микробов есть ответственные как за выделение газов, так и за поглощение, и перевод их в органическое вещество. А органическое вещество почвы – это очень стабильная субстанция. В некоторых статьях немецких ученых утверждается даже, что химическая структура гумуса принципиально непознаваема. Аргумент такой: если уж микробы за пять тысяч лет не смогли расшифровать и съесть его, то ученым это точно не под силу (расшифровать, я имею в виду). Наш знаменитый чернозем, который содержит огромное количество гумуса, действительно крайне медленно разлагается, это великолепный депозитарий углерода. По сути дела, в этих грунтовых карманах едомы мы имеем мерзлый гумус. И если скорость оттаивания мерзлоты будет такой же, как сейчас, то микробное население стабилизирует эту ситуацию на другом уровне. Да, у нас будет потепление, да, немножко лес продвинется на Север, часть северных островов сократится либо исчезнет вообще, изменится береговая линия, но – ситуация стабилизируется. Если же мы приложим усилия к тому, чтобы скорость потепления была выше, а мы можем это сделать, тогда извините, микробы не успеют, им нужно время.
– То есть вы согласны с мнением некоторых героев фильма, что Земля намного умнее нас, она сама все стабилизирует?
– Мы можем ликвидировать углеродные выбросы, которые производит человечество. Можем снизить пылевое загрязнение, ведь чем больше пыли оседает на поверхности ледников (темная поверхность поглощает больше тепла), тем быстрее тает лед. И это вполне в наших силах. Идея плейстоценового парка, о чем Никита здесь говорил, дескать, мы завезем животных, они растопчут снег, и тогда мерзлота будет сохраняться – конечно фантастична, но это одна из попыток противостоять изменениям климата.
Вообще, с Севером связана масса спекуляций. На самом деле, все вы знаете, что когда-то по северу Сибири ходили мамонты, бизоны, сайгаки, стада лошадей, и мы сейчас находим залежи костей этих животных, что и было показано в фильме. И, вроде бы, кажется (Никита произнес эту фразу), что тут ходили необозримые стада животных, примерно так же, как сейчас в саваннах Африки. При этом упускают из внимания факт, что, вообще-то, эти залежи костей копились в течение плейстоцена, около полутора миллионов лет. За это время, если даже там один мамонт в год пробегал, этого было достаточно, чтобы создать неплохой запас костей. Второе – глядя на современную тундру, трудно представить, чтобы огромные животные могли пропитаться такой растительностью. Поэтому в свое время зоологами была изобретена такая гипотетическая экосистема, как тундростепь. Об этом в фильме тоже коротенечко было сказано. Теория такая: когда-то в плейстоцене стоял огромный травостой, в котором ходили тучные стада животных, и все было хорошо. Потом что-то сломалось и богатые продуктивные травостои исчезли. Причем зоологи объявили, что эта экосистема не имеет современных аналогов. Так что нам это даже невозможно себе представить сегодня, как это было. Такая хорошая защита – было и пропало. Но на нашей памяти, на памяти человечества, мы видим массу примеров того, как исчезали отдельные виды животных и растений, но чтобы исчезла экосистема целиком, да так, чтоб безо всяких следов и чтобы мы даже представить себе не могли, что это было, – уж очень неправдоподобно!
– Расскажите подробнее о своих экспедициях, чем вы там занимались?
– Я был в разных экспедициях, мы выполняли разные задачи. Начну с того что мне когда-то посчастливилось участвовать в международном проекте «CryoCarb», там было 9 стран-участников, и я был единственным ботаником, который отвечал за изучение структуры наземной растительности. Мы изучали криотурбации. Мерзлота делает массу удивительных вещей, одна из которых – это как раз криотурбации. Как всем известно, когда вода замерзает, она расширяется, когда оттаивает – сжимается. При этом верхние слои почвы мало того что дышат, иногда их поднимает настолько, что они переворачиваются, и тот тоненький слой гумуса, который существует на поверхности, попадает на поверхность мерзлоты и пристывает. Съесть его уже никто не может. Получается, что, если мы оцениваем запасы гумуса в тундре стандартными способами, это один показатель. Но если пробурить чуточку глубже, видны эти карманы погребенного гумуса, и таким образом показатель увеличивается до 30 раз. Когда верхние слои за счет переворачивания попадают вниз – это называется криотурбацией. Общий запас гумуса почвы увеличивается в 30 раз за счет этих погребенных карманов. Криотурбации тем активнее, чем меньше на поверхности слой мхов, ведь мхи выполняют великолепную теплоизоляционную роль. Лишайники не дают подушки, которая содержит воздух и играет роль теплоизолятора, ведь как только они начинают отмирать, ослизняются и спрессовываются. Соответственно, по составу растительности можно сказать: вот здесь, в этом месте будут мощные криотурбации, а в другом – нет. В рамках этого проекта мы работали в Западной Сибири, на Таймыре и на Колыме. А потом ко мне обратились за помощью наши геофизики, работавшие на острове Самойловском. Место уникальное: остров два на два километра расположен в дельте Лены, там никто не живет, есть только научная станция. Поэтому можно оставлять в тундре любые приборы – никто ничего не тронет. Да и в принципе, на Севере особенные люди, на которых всегда можно положиться. Станция интересна тем, что на ней проводятся комплексные исследования в различных направлениях и это позволяет связать динамику растительности с температурной динамикой, с микроорганизмами и с активностью других элементов экосистемы. За последние годы на станции было сделано много интересных работ, в частности, даже создали теорию, почему вымерли мамонты.
– Почему? Я думаю, это всем интересно.
– Ничего экзотического в этой теории нет, к сожалению. Потому что предполагают и метеорит, и остеопороз, и злобных первобытных охотников, а на самом деле вся разгадка кроется в изменении климата. Мамонты были очень активно мигрирующими животными, то есть они постоянно передвигались. Во время оледенений уровень мирового океана падал вниз на 120 метров, то есть существовал не просто какой-то мост между Америкой и Азией, а была огромная плоская суша, по которой спокойно могли мигрировать эти животные. Далее – в то время, как и сейчас, все наши реки текли с юга на север, а вода, помимо всего прочего, обладает огромной теплоемкостью, то есть любая река – это огромный поток тепла. Следовательно, всегда, в любой момент плейстоцена, как и сейчас, происходила деградация мерзлоты по берегам рек, высвобождение того самого гумуса, о котором говорилось выше. За счет гумуса на месте тундры развивались травяные сообщества с обильными кормовыми злаками (то же самое происходит и сегодня в местах деградации едомы). Понятно, что мамонт, как любое травоядное животное, будет идти за кормом в места травостоя. А трава, в данном случае, сочеталась с опасностями: мягким грунтом, в котором легко завязнуть и который может на тебя обрушиться. И там очень тяжело убежать от хищника.
В этом и заключается разгадка их массовых захоронений. Не в том дело, что они сентиментальны и уходили умирать туда, где умерли дедушка с бабушкой, они просто шли туда, где есть трава, за кормом, где многие из них и погибали.
Конкретный участок в состоянии прокормить стадо животных за один день, потом стадо идет до следующего участка и так далее. Что произошло дальше? Уровень воды начал подниматься, некогда единая суша, по которой можно было совершать дальние миграции, разбилась на ряд островов. Сначала можно было переплыть с одного острова на другой, потом – нельзя. В итоге, одна популяция разбилась на несколько маленьких субпопуляций, произошла фрагментация ареала. В отсутствие дальних миграций травы не успевали восстанавливаться после поедания животными, в итоге, произошло истощение кормовой базы и, как следствие, вымирание целого рода животных. Последние мамонты умерли на острове Врангеля 3600 лет назад. А вот лемминги, которые жили вместе с мамонтами, не вымерли – им попросту не надо было столько еды, и они до сих пор спокойно существуют. Кстати, сейчас есть много экологических статей о том, что фрагментация ареала под влиянием человека – это самое сильное негативное воздействие людей на природу. То, с чем справляется одна большая популяция, несколько маленьких – нет. Инбридинг, меньшая сопротивляемость болезням и так далее. В данном случае – бескормица, то есть вымерли мамонты от голода, причиной которого стало изменение климата.
Елизавета Владова
Обратная связь