Экологическая реставрация: как восстанавливают природные системы?

Сегодня экосфера находится в опасности из-за того, что люди бесконтрольно разрабатывают природные богатства. Согласно статистике, 75% суши и 66% Мирового океана подверглось сильным изменениям в ходе деятельности человека. Россию также не обошли стороной эти проблемы: перед правительством остро стоит задача очистки воздуха (особенно в городах), сохранения водных, почвенных и биологических богатств.

Но что делать, если сохранять уже нечего и биосфера окончательно разрушена? К счастью, это не значит, что надежда окончательно потеряна, ведь можно попробовать вернуть утраченный баланс и восстановить экологическую систему. 

Что такое экологическая реставрация? 

Согласно энциклопедии Britannica, экологическая реставрация — это процесс восстановления природных участков, на которых было нарушено привычное для региона биологическое сообщество (система взаимодействующих видов). 

Чаще всего деградация экосферы происходит из-за вмешательства человека в отлаженные естественные механизмы региона. Последствия интервенции людей в дикую природу хорошо иллюстрирует история из Израиля. В попытках защититься от малярии и увеличить площать пахотных земель в 50-х годах ХХ века было принято решение осушить болота рядом с озером Хула, ведь именно там размножались комары, переносящие инфекцию.

Однако ситуация вышла из-под контроля: на новых пахотных территориях постоянно горели торфяники, а земли, где этого не происходило, быстро истощились и потеряли плодородие. Их попытались восстановить удобрениями, но химикаты начали проникать в Тивериадское озеро (главный пресный водоем Израиля), что оказало негативное влияние на качество его вод. Кроме того, осушение сильно сказалось на фауне: многие виды перелетных и местных птиц пропали из региона. В результате проект против малярии привел к многократному увеличению трудовых затрат и сильно ударил по экологии региона. 

И эта ситуация справедлива не только для озера Хула. Ежегодно множество крупных и мелких экологических систем сталкивается со схожими проблемами. Именно поэтому специалисты по всему миру стараются восстанавливать прежний природный баланс и компенсировать нанесенный человеком ущерб с помощью реставрации природной среды.

Как происходит восстановление экосистем? 

Для того чтобы эффективно ликвидировать нанесенный человеком ущерб, ученые руководствуются базовыми принципами экологии, которые сформулировал американский биолог и эколог Барри Коммонер в 70-х годах ХХ века.

"Все связано со всем" — правило, которое описывает взаимосвязь всех происходящих в биосфере процессов. Другими словами, поломка одного непременно повлечет за собой разрушение другого. "Все должно куда-то деваться" — правило, которое предполагает безотходность экологических систем. Это означает, что все вещества, которые так или иначе производятся, должны разрушаться естественным образом.  "Природа знает лучше" — этот принцип подразумевает, что любое искусственное вмешательство и изменения в природных системах грозят их разрушением. Все в нашем мире было сформировано в ходе многовекового эволюционного процесса, поэтому попытка "усовершенствовать" то, что уже существует, вероятнее всего, обречена на провал.  "За все надо платить" — последний закон как бы резюмирует все предыдущие. Он подразумевает простую, но значимую мысль: любые извлеченные посредством человеческого труда природные ресурсы будут возмещены так или иначе (в случае с озером Хула свобода от малярии закончилась ухудшением качества пресной воды). 

Кроме того, существует последний, пятый закон, который сформулировали позже, — "всего на всех не хватит". Он подразумевает бережное отношение к ресурсам и их ограниченность, поэтому значительное увеличение численности каких-либо организмов может происходить только за счет уменьшения численности других (этот закон прекрасно иллюстрирует вымирание животных в зонах, куда пришел человек). 

Верность этим принципам дает экологам представление о том, как правильно восстанавливать природную среду. Рассмотрим этот процесс на примере хвойных лесов умеренного пояса нашей страны. В них различные виды растений обеспечивают пищу и кров для животных, которые там обитают. Однако, если животных, питающихся плодами и корой, будет слишком много, лес погибнет. Для того чтобы контролировать их популяцию, существуют хищники, которые уничтожают слабых и больных особей. Кроме того, для здоровья лесных зон важны катаклизмы: многие из них продолжают процветать благодаря периодическим лесным пожарам.

Вывод напрашивается сам собой: для эффективной реставрации утраченных экосистем специалисты должны правильно понимать характер экологических нарушений, которые привели к их краху. И иногда это бывает непросто: в экологии существует целая поддисциплина, которая исследует причины и последствия как естественных, так и антропогенных (спровоцированных человеком) катастроф. Однако если разобраться в причинах возникших нарушений, то зону можно спасти. Кроме того, на стороне экологов стоит и так называемая экологическая преемственность, или сукцессия. Эта особенность природы подразумевает, что в случае гибели одного биологического сообщества на его смену может прийти другое. Таким образом, функции, которые раньше выполняли одни животные и растения, могут перенять на себя новые. 

Как проходят реставрационные работы? 

Сначала экологи оценивают степень деградации природной среды. В ходе анализа они определяют, какие восстановительные мероприятия необходимо провести, чтобы вернуть поврежденный участок к прежнему состоянию. Этот процесс очень важен: любая ошибка может привести к непоправимым последствиям и потраченным впустую ресурсам. Необходимо точно понять причину деградации экосистемы, оценить вероятность того, что процесс может обратиться вспять, и то, сколько времени это займет. 

В результате реставраторы составляют план работ, а также предполагают, какие финансовые и трудовые ресурсы потребуются для их осуществления. После того как все необходимое оказывается в руках у экологов, начинаются спасательные работы. 

В некоторых случаях достаточно просто удалить источник возмущения, например, закрыть загрязняющий воды озера завод и дать сукцессии сделать свое дело. Однако при критических повреждениях этого бывает недостаточно: если экологическая система прошла определенный порог деградации, ей необходима дополнительная помощь для восстановления. В случае с озером Хула правительство Израиля вновь заводняло осушенные зоны. Кроме того, экологи могут активно заниматься восстановлением плодородности почвы, высаживать новые деревья или завозить уничтоженные, но критически важные для стабилизации биосферы виды животных. 

После этого остается лишь ждать и следить, чтобы реабилитационные процессы не были скомпрометированы новым катаклизмом или человеком. 

Примеры успешной реставрации

История с осушением озера Хула закончилась хорошо. В течение семи лет, с 1990 по 1997 год, там проводились активные работы по восстановлению прежней экосферы. И результаты оказались исключительно положительными: возгорания торфяников полностью прекратились, а число зимних наводнений в регионе уменьшилось. Кроме того, экологи отметили, что почва в природной зоне перестала проседать, что повлекло за собой меньший ущерб от пылевых бурь. Другими словами, природная целостность озера Хула была в значительной степени восстановлена. 

Другой впечатляющий пример экологической реставрации — восстановление лиственных лесов Северной Америки. Причем деревья, которые сегодня покрывают миллионы акров земли, восстановились совершенно пассивно, без сторонних усилий. Когда на континент прибыли переселенцы, лес доминировал на востоке США, простираясь от Новой Англии до Флориды, и так называемые пилигримы начали активно вырубать деревья, чтобы очистить земли под сельское хозяйство и добыть древесину.

Со временем эти территории оставили: западные земли оказались более перспективными для фермерства. В результате лес и почвы начали восстанавливаться без активных усилий со стороны человека. Конечно, новые рощи очень молоды и отличаются от величественных чащоб прошлого, но экологи признают их удивительную схожесть с лесами, которые были на территории Америки до 1650 года. 

В России также есть подобные инициативы. Например, активно ведутся работы по восстановлению природных комплексов Карелии. В 2019 году там создали природно-рекреационную территорию (ПРТ) регионального значения "Побережье Онежского озера" общей площадью 65,6 га. Улучшения наблюдаются и на Кольском полуострове после того, как компания "Норникель" закрыла плавильный цех в регионе. "Зеленая" инициатива себя оправдала: выбросы вредных газов в атмосферу сократились на 90%. Кроме того, биологи сделали вывод о том, что почвы на территории бывшего завода постепенно восстанавливаются: в них снижается концентрация водорастворимых солей и сульфатной серы. Это означает, что в будущем мехнизмы по самовосстановлению природы обеспечат чистый прирост биоразнообразия на Кольском полуострове.

Мария Богрянова