Как заброшенные сельхозугодья отреагируют на подъём уровня моря?
Исследование Университета Гриффита показало, что на заброшенных сельскохозяйственных землях, которым угрожает подъём уровня моря, растительность водно-болотных угодий может восстановиться естественным путём.
Опубликованное в Restoration Ecology, исследование оценивало потенциал естественного восстановления заброшенных сельхозугодий в Юго-Восточном Квинсленде в супраприливные (расположенные выше линии прилива) водно-болотные угодья в условиях, имитирующих подъём уровня моря, путём восстановления приливного потока на этой территории.
«Мы обнаружили, что растительность водно-болотных угодий может восстановиться после прекращения сельскохозяйственной деятельности в благоприятных условиях, где не было приливных вод, — сказала ведущий автор, научный сотрудник Австралийского института рек доктор Ребекка Григер, — но при восстановлении приливов растительность пострадала».
В условиях прогнозируемого подъёма уровня моря структура и тип деревьев/растений, составляющих водно-болотные угодья выше приливной зоны, вероятно, изменятся, поскольку они будут затоплены солёной водой.
«Эти изменения могут предоставить уникальные возможности для восстановления прилегающих сельскохозяйственных земель», — отметила доктор Григер.
«Восстановление растительности прибрежных водно-болотных угодий на заброшенных плантациях сахарного тростника, в частности, путём восстановления приливного режима, даёт важные возможности для оценки экологических результатов этого подхода к управлению и изучения последствий прогнозируемых изменений климата».
Прибрежные водно-болотные угодья — одни из самых экономически и экологически важных экосистем в мире, обеспечивающих такие экологические услуги, как улучшение качества воды, обеспечение среды обитания, секвестрация углерода и смягчение последствий штормов.
Однако прибрежные экосистемы сталкиваются с глобальным сокращением из-за множества постоянных угроз, включая преобразование водно-болотных угодий для сельского хозяйства и садоводства, что разрушает их структуру и функцию, заменяя её экономически продуктивными системами.
«В тропических и субтропических прибрежных регионах выращивание сахарного тростника привело к повсеместной вырубке прибрежной растительности, выравниванию ландшафта и строительству дренажных каналов со шлюзами для контроля уровня воды», — пояснила доктор Григер.
«Таким образом, восстановление заброшенных сельхозугодий даёт нам важную возможность восстановить утраченные экосистемы водно-болотных угодий и предоставляемые ими услуги, такие как секвестрация углерода, улучшение качества воды и борьба с сорняками».
«Наша цель состояла в том, чтобы лучше понять способность водно-болотных угодий к естественному восстановлению после прекращения выращивания сахарного тростника и то, как прибрежные водно-болотные угодья в субтропическом юго-восточном Квинсленде реагируют на внезапные и постоянные изменения приливного затопления, которые, вероятно, произойдут как долгосрочный результат подъёма уровня моря».
Для изучения этой способности к естественному восстановлению исследователи оценили участок сельскохозяйственных земель, ранее использовавшийся для выращивания сахарного тростника, который был заброшен на полтора десятилетия. Супраприливные водно-болотные угодья, которые обычно подвергаются воздействию низкого уровня соли, крайне уязвимы к изменению климата и связанному с ним подъёму уровня моря.
«За 15 лет после прекращения земледелия типичные сообщества растительности супраприливных водно-болотных угодий естественным образом восстановились, в основном в пресноводных условиях, при минимальном управленческом вмешательстве», — сказала доктор Григер.
«Восстановление естественных приливных потоков на деградированных водно-болотных угодьях и сельскохозяйственных низменностях, которые в прошлом естественным образом подвергались приливным колебаниям, увеличило затопление этой территории солоноватой водой и вызвало сильные реакции растительности».
Поскольку солёность является ключевым фактором, определяющим состав растительности, текущее состояние супраприливных водно-болотных угодий с относительно низкой солёностью может быть нарушено затоплением солёной водой. Таким образом, несмотря на преимущества восстановления приливных водно-болотных сред, этот подход может негативно повлиять на пресноводную биоту, чувствительную к солёным паводковым водам.
«Мы обнаружили, что восстановление путём возобновления приливных потоков повлияло на эти растительные сообщества, снизив разнообразие и покрытие подлеска», — отметила доктор Григер.
Пассивное восстановление водно-болотных угодий зависит от прорастания из почвенного банка семян in situ и локального распространения водой, однако прошлое сельскохозяйственное использование земли может снизить обилие и жизнеспособность семян, хранящихся в почве.
Исследователи обнаружили, что хотя восстановление приливов снизило способность к прорастанию у видов, не устойчивых к соли, почвенные банки семян отражают не только текущие сообщества стоячей растительности, но и содержат запас видов, представляющих ряд потенциальных типов растительности, которые могут укорениться в изменившихся условиях, что указывает на потенциальные будущие изменения растительности.
«Сообщества деревьев, по-видимому, были устойчивы к восстановлению приливов в краткосрочной перспективе и могут сохраняться ещё некоторое время, однако виды подлеска, устойчивые к соли, распространились в условиях восстановления приливов», — сказала доктор Григер.
«После удаления шлюзов видовое богатство и покрытие подлеска, как правило, уменьшаются, за исключением участков болот, где количество солеустойчивых видов увеличилось повсеместно.
«Хотя растительность супраприливных водно-болотных угодий может восстановиться на заброшенных сельхозугодьях при минимальном управленческом вмешательстве и без активной пересадки, увеличение затопления солёной водой, вероятное при долгосрочном подъёме уровня моря, ставит эти сообщества под риск перехода к солеустойчивой растительности с уменьшенным видовым богатством, обилием растений, продуктивностью и восстановлением».