Научное обоснование

ЭКОСИСТЕМЫ ПЛЕЙСТОЦЕНА

Во время последнего ледникового периода высокопродуктивные пастбищные экосистемы доминировали на большей части планеты. Плотность животных, которую сейчас можно увидеть только в небольшом количестве национальных парков Африки (таких как Серенгети), была на всех континентах. Крупнейшей из всех пастбищных экосистем была Мамонтовая Степь. Она простиралась от современной Испании до Канады, и от Арктических островов до Китая. Миллионы мамонтов, бизонов, лошадей, оленей, волков, тигров и прочих животных поддерживали свои пастбища. Эта экосистема существовала в широком диапазоне климата и пережила несколько циклов оледенения. Однако, вскоре после окончания последнего оледенения 14500 лет назад, первобытные люди начали заселять Северную Евразию, перешли Берингов пролив и впервые колонизировали Америку. К сожалению, у людей технологический прогресс всегда превосходил возможности по устойчивому землепользованию. Встречая миллионные стада животных, которые не умели защищаться против нового «хищника», люди быстро подорвали популяции животных. Массовая волна вымирания прошла от Европы до Патагонии.

Сложно поверить, что первобытные люди, вооруженные примитивным оружием могли полностью истребить травоядных в Арктике. Однако, снижение численности животных на длительное время было достаточно для трансформации экосистем на Севере. В Арктике травы и злаки не могут конкурировать с медленнорастущими мхами, вечнозелеными кустарниками, лиственницами, без помощи животных. Во время выпаса животные скашивают траву, ускоряют биокруговорот и повреждают побеги медленно растущих растений. Со снижением численности животных, органический войлок накопился на пастбищах, биокруговорот замедлился и спустя несколько сотен лет, по всей Арктике стали доминировать низкопродуктивные экосистемы. Миллионы квавдратных километров богатых пастбищ с плодородными почвами исчезли. В новых (современных) условиях крупные травоядные, такие как Мамонты или Шерстистые Носороги, не могли найти себе достаточно пищи для выживания в течение зимы.

В представлении современного человека Арктика является нетронутым участком дикой природы. Однако настоящие дикие экосистемы были уничтожены человеком еще 10 тысяч лет назад. В настоящий момент численность животных в Арктике как минимум в 100 раз ниже чем в позднем Плейстоцене. Современные экосистемы в Арктике могут поддерживать очень ограниченное количество животных и не дают экономических выгод современному человеку

НАШЕ ВИДЕНИЕ

Идея Плейстоценового Парка- обратить трансформацию экосистемы, произошедшую 10 тысяч лет назад вспять. Если снижение численности животных на достаточно долгий срок позволило высокопродуктивным экосистемам быть вытесненными низко продуктивными, то и обратное тоже верно. Увеличение численности и искусственная поддержка высокой плотности животных приведет к замещению растительности и установлению травяных сообществ, что в конечном итоге приведет к установлению высокопродуктивной экосистемы – Северному Серенгети.

Главное отличие современных экосистем в Арктике и пастбищных экосистем в скорости биокруговорота. В холодных и сухих условиях современной Арктики разложение органики очень медленное, и минеральные вещества, используемые при росте, застревают в мертвой растительности на десятилетия/века. В пастбищных экосистемах разложение органики происходит за считанные часы в желудках животных, и круговорот азота и других полезных веществ ускоряется на порядки. Это позволяет пастбищным экосистемам быть много более продуктивными и поддерживать гораздо более высокую плотность животных, в сравнении с современными экосистемами.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Восстановление пастбищных экосистем будет оказывать охлаждающий эффект на климат.

Сохранение мерзлоты

Мерзлота- один из крупнейших резервуаров органического углерода. С потеплением климата температура мерзлоты растет, и уже сейчас в ряде регионов в Арктике наблюдается локальное таяние мерзлоты. При этом микробы быстро трансформируют оттаявшее органическое вещество в парниковые газы. В настоящий момент температура мерзлоты примерно на 5 градусов теплее, чем среднегодовая температура воздуха. Эта разница связана с формированием зимой толстого снежного покрова, укрывающего почву и предотвращающего глубокое промерзание. В пастбищных экосистемах животные зимой утаптывают снег в поисках пищи. При этом снег теряет свои теплоизолирующие свойства, и почвы мерзлота промерзают гораздо сильнее зимой. Таким образом, мерзлота защищается от таяния.

НАКОПЛЕНИЕ УГЛЕРОДА

В отличие от современной растительности, травы формируют глубокую корневую систему. Это, по сути, процесс поглощения СО2 из атмосферы и накопление его в виде корней в холодных Арктических почвах. Установление высокопродуктивных травяных сообществ на больших территориях может быть устойчивым механизмом поглощения парниковых газов с атмосферы. В Арктике почвы имеют гораздо более высокий потенциал накопления органики в сравнении с надземной биомассой (например, в стволах деревьев). В дополнение углерод в почве не подвергается лесным пожарам.

ЭФФЕКТ АЛЬБЕДО

Травы светлее, чем кустарники и лиственничные леса. Более светлые поверхности отражают бОльшую часть солнечной энергии обратно в космос, таким образом поддерживая более низкие температуры на поверхности. Этот эффект наиболее ярко проявляется в Арктике весной, когда солнце уже очень активно, и темные стволы кустарников и деревьев активно впитывают солнечное тепло, в то время как пастбища еще укрыты белым снегом.

МЕНЬШЕ МЕТАНА

Современная растительность в Арктике отличается очень низкими темпами фотосинтеза и как следствие, очень медленно испаряет воду. Из -за этого большая часть почв/территорий в Арктике переувлажнены. Высокопродуктивные травы путём фотосинтеза очень быстро иссушают почвы. В сухих условиях при доступе кислорода органика разлагается в углекислый газ, а не в метан. Последний является в 30 раз более сильным парниковым газом.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ВЫГОДА

В дополнение к борьбе с потеплением климата, создание «Северного Серенгети» окажется значительный положительный эффект на жизнь и благополучие местного населения в Арктике.