четверг, 19 ноября 2015 г.

Вымирание мегафауны сделало почвы бесплодными

Вымирание мегафауны сделало почвы бесплодными
После вымирания крупных животных ледникового периода почвы потеряли механизм основного распределения питательных веществ.
12000 лет назад саванну Южной и Северной Америки заселяло много крупных травоядных животных. Затем мегафауна внезапно вымерла. Сегодня британские и американские исследователи установили: вымирание времен ледникового периода до наших дней имеет неожиданные последствия. Ведь когда исчезли крупные животные, с ними пропал и один из важнейших факторов распределения питательных веществ на больших территориях. В результате обеднела большая часть почв — особенно в
бассейне Амазонки, но также и в других частях мира, — констатируют ученые в журнале Nature Geoscience.
Амазония является регионом, который славится лесами и большим разнообразием животных. Но такая зеленая роскошь обманчива: земля под большей частью тропических лесов неплодородна. Важнейшее питательное вещество для растений — фосфор — является дефицитом. Хотя река Амазонка и ее притоки наносят богатый питательными веществами ил со скалистых долин Анд, но лишь мизерная доля этих отложений попадает на земли, отдаленные от рек.
Причину этому определил Кристофер Даути из Оксфордского университета: отсутствуют крупные животных. «Попросту говоря, чем больше животное, тем важнее его роль в распределении питательных веществ в окружающей среде», — говорит ученый. Крупные животные едят больше, производят обогащенный питательными веществами помет. И что самое важное: преодолевают большие расстояния, перенося органические удобрения в отдаленные бесплодные районы.
Даути и его коллеги впервые провели тест «до и-после»: с помощью компьютерных моделей они определили, какое влияние имело внезапное исчезновение 97 основных видов крупных животных 12000 лет назад на распределение питательных веществ в Южной Америке и, в частности, распределение фосфора в бассейне Амазонки. Поскольку известно, сколько в среднем животное определенного размера ест, сколько оставляет помета и на какие расстояния путешествует, исследователи смогли определить состояние «до и после» вымирание мегафауны.
12000 лет назад в саванне Южной Америки встречалось много крупных животных, в том числе гигантские ленивцы, броненосцы и несколько мамонтов — все размером с небольшой автомобиль. Но вскоре эти представители мегафауны исчезли навсегда. «70% видов животных, массой больше 10 килограмм, тогда вымерли», — объясняют ученые.
О причинах спорят и сегодня: изменения климата, болезни, уничтожение людьми. В любом случае, средняя масса животных после снизилась с 843 до 81 кг, — говорят ученые. Территория, которой путешествовали животные, сократилось с более 60 до менее 5 квадратных километров. Отсюда последствия для распределения питательных веществ.
Результаты моделирования были поразительными: «Мы установили, что пространственное распределение питательных веществ из-за исчезновения крупных животных уменьшилось примерно на 98%», — отчитываются Даути и его коллеги. Вместо 4,5 квадратных километров в год, животные начали распространять фосфор только на 0,027 квадратных километров. Последствия этого дефицита питательных веществ четко прослеживаются в бассейне Амазонки — и этот процесс еще далек от завершения. Конечный этап наступит примерно спустя 17 000 лет. Тогда пустоты станут более обширными, а плодородная полоса земли вдоль рек станет еще тоньше, чем сейчас.
Эффект можно сравнить с кровоснабжением в организме человека, объясняют исследователи: крупные животные действуют как магистральные артерии для экосистем, они несут кровь от сердца к удаленным частей тела. Меньшие животные — как капилляры, они распределяют кровь на малых территориях — например, в мышцах или коже. «После исчезновения крупных животных, бассейн реки Амазонки потерял свои артерии питания», — констатируют ученые. Так произошло и в других частях мира, за исключением Африки.
По мнению ученых, открытие ставит под сомнение господствующую ныне парадигму, согласно которой содержание питательных веществ в почвах определяют в основном геологические факторы, а также вещества, которые переносят реки и воздух. Вероятно, эти абиотические факторы имели такое большое влияние, потому что сначала проявился доминирующий фактор — 12000 лет назад во многих частях мира прекратилось распределение питательных веществ, который осуществляла мегафауна.

ИСТОЧНИК