На севере Норвегии происходит значительная экологическая трансформация, привлекающая внимание как ученых, так и местных сообществ. Водяника, она же шикша, местное вечнозеленое ягодное растение, распространяется по всему региону, существенно изменяя ландшафт и экосистемные услуги, которые он предоставляет.
Водяника черная (Empetrum nigrum), известная своими глянцевыми черными ягодами и антиоксидантными свойствами, - это не просто растение с целебным потенциалом, но и предмет растущей озабоченности.
За последние 50 лет пустоши северной Фенноскандии претерпели значительные изменения. Кустарники, такие как вереск и черника, которые когда-то составляли 60% и 35% своих пустошей, теперь составляют менее 25%. Водяника стала доминирующим растением почти во всех типах пустошей, сообщает Кэтрин Тордей Гулден в релизе Норвежского института биоэкономических исследований NIBIO.
Другие типы растительности также значительно изменились. С начала 2000-х годов обилие водяники увеличилось в среднем на 60%. Этот сдвиг привел к тому, что можно описать как «эффект зеленой пустыни», превратив ландшафты в обширные площади водяники.
Лидирующее место в исследовании этих экологических изменений в последние годы занимает норвежский проект MONEC. Эта инициатива отследила значительный рост доминирования водяники в двадцати районах выпаса оленей в губерниях Тромс и Финнмарк.
«Сравнив современную растительность с результатами исследований 1970-х и 2003 годов, мы получили ценную информацию о трансформации этих территорий», — говорит доктор Кари Энн Братен, руководитель проекта и профессор экологии в UiT - Арктическом университете Норвегии.
«Ожидалось, что разнообразный спектр видов растений - травянистых, цветковых и злаковых, другими словами, растений, которые являются основными источниками пищи для разнообразных видов диких животных, - станет более многочисленным с потеплением климата. Однако это не то, что мы обнаружили. Только древесные виды стали более многочисленными, и водяника теперь является доминирующим растением в районах, которые мы повторно обследовали», - рассказывает исследователь.
Хотя распространение водяники совпадает с изменением климата, множественная экологическая динамика также может способствовать его расширению. Распространение в значительной степени не зависит от давления выпаса оленей, бросая вызов традиционным взглядам на контроль растительности посредством естественного выпаса.
«Изменение климата может способствовать расширению ареала водяники, создавая благоприятные условия для вечнозеленых видов, с более продолжительным вегетационным периодом и более мягкими зимами. Тем не менее, можно было бы подумать, что более теплые и продолжительные периоды роста пойдут на пользу и другим местным вечнозеленым видам в регионе, например, бруснике. Но, похоже, это не относится к районам, где преобладает водяника», - говорит доктор Братен. Одно из объяснений этого заключается в том, что водяника обладает биологическими чертами, которые способствуют ее расширению. Среди прочего, она клонируется: она разветвляется, а затем укореняет свои ветви с захватом обширных территорий.
Растение также процветает в суровых условиях и выделяет биохимические вещества, которые подавляют новое установление конкурирующих растений. Это подавление других видов растений создает значительные проблемы для восстановления и поддержания разнообразных экосистем.
Водяника богата антиоксидантами. В Норвегии ягоды обычно используются в джемах, соках и десертах и ценятся за их потенциальную пользу для здоровья, включая улучшение зрения и укрепление иммунной системы из-за высокого содержания витаминов и полифенольных соединений.
Однако быстрое распространение шикши сокращает биоразнообразие, образуя большие однородные области, в которых отсутствует разнообразие, которое когда-то было в этих экосистемах. Это создает явные проблемы для пастбищных систем, поскольку травоядные животные, такие как олени, должны обходить есть гораздо больше водяники, чем раньше.
«Олени в Норвегии и других северных регионах потребляют листья и ягоды водяники как часть своего рациона, особенно когда другие источники пищи скудны. Хотя водяника обеспечивает некоторую пропитание, в листьях содержится мало питательных веществ. Поэтому это не предпочтительное кормовое растение для оленей, если они могут выбирать», - говорит доктор Братен. «».
Доктор Виктория Гонсалес, консультант подразделения Сванховд Норвежского института биоэкономических исследований (NIBIO), подчеркивает еще одно последствие расширения ареала водяники.
«Доминирование водяники снижает доступность среды обитания для опыляющих насекомых. В отличие от цветковых растений, опыление которых зависит от насекомых, водяника опыляется ветром и не производит нектар для поддержки опылителей, таких как пчелы. Это может привести к каскаду эффектов, влияющих на виды, которые зависят от этих насекомых, тем самым влияя на более широкие экологические взаимодействия», - говорит она.
Подробные наблюдения в рамках проекта MONEC подчеркивают, насколько сильно шикша влияет на экосистемы благодаря своим аллелопатическиим свойствам: листья и корни растения выделяют химические вещества, которые мешают целому ряду других организмов.
«Длительное присутствие этих химикатов в почве может препятствовать восстановлению растений, что затрудняет экологическое восстановление в районах, где доминирует водяника. Это угнетение может сохраняться даже после удаления растений водяники, поскольку почва остается неблагоприятной для других видов», - говорит доктор Гонсалес.
Для решения этих экологических проблем она рекомендует использовать проактивные стратегии управления, особенно в ключевых пастбищных регионах.
«Контролируемые выжигания при правильном применении показали свою эффективность в снижении распространенности водяники», - говорит она.
В экспериментах, проведенных MONEC, водяника была удалена механически или сожжена в контролируемых условиях. После этого были добавлены различные почвоулучшающие вещества, включая водоросли, навоз и минеральные удобрения. Фото: NIBIO.
Физическое удаление растений водяники - еще один метод, который может предотвратить ее распространение на новых территориях, особенно если молодые растения удаляются с территорий, где присутствие водяники все еще ограничено.
«Мы также экспериментировали со способами защиты различных растительных зон и улучшения здоровья почвы с помощью натуральных удобрений, таких как морские водоросли и навоз. Цель здесь - способствовать росту различных видов растений и, возможно, поддержать устойчивость экосистем, подверженных произрастанию водяники», - говорит доктор Гонсалес.
Проактивное управление может оказаться экономически выгодным. «Расчеты показывают, что контролируемые выжигания в конечном итоге могут сэкономить больше, чем расходы, связанные с дополнительным питанием за десятилетие, что принесет пользу оленеводческим общинам», - говорит доктор Братен.
Источник: NIBIO. Автор: Кэтрин Тордей Гулден. Фото: Финн Маге/ NIBIO.