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