Тайные связи в природе - Петер Вольлебен

Если вы видели тайгу на фотографиях или даже бывали в ней, то наверняка обратили внимание на то, что там растут не только ели и сосны. Для этой местности характерны также многочисленные лиственные деревья, в первую очередь березы. Если ели на удивление хорошо переносят неблагоприятные погодные условия, то березам, соответственно, должно приходиться хуже. Они выделяют меньше органических веществ, а весной у них к тому же нет темной листвы для обогрева окоченевших стволов. Они оживают значительно позже, чем хвойные. Помимо этого, им каждый год приходится заново отращивать листву, что отнимает дополнительные силы. В чем же тогда преимущество? Вообще-то, строго говоря, их даже два. Во-первых, ввиду отсутствия листьев зимой лиственные деревья теряют меньше влаги, чем хвойные. Во-вторых, семена берез, тополей и ив разлетаются намного дальше, а в случае лесных пожаров могут быстро занять освободившееся пространство и образовать новый лес. Чем старше такой лес, тем большее место в нем вновь занимают ели и сосны, становится темнее, и светолюбивые лиственные деревья опять исчезают.

У каждого дерева своя экологическая ниша. Европейская имеет определенные особенности, которые, несмотря на относительно мягкий климат, могут существенно затруднить жизнь гигантам растительного мира. Наш тип климата обозначается аббревиатурой Cfb. Это означает умеренно теплое лето и равномерное распределение влажности. Вроде бы неплохо. Но при всей умеренности климата бывают и экстремальные ситуации. Европу может накрыть и жара выше +35 °C, и мороз ниже -15 °C, а для местных пород деревьев все это очень нелегко. При понижении температуры примерно до -5 °C деревья сжимаются, то есть уменьшают диаметр ствола. И достигается это не только за счет механического сжатия древесины, что позволяет убавить окружность ствола на один сантиметр. Происходит еще и перемещение влаги в более глубокие слои ствола. При потеплении она возвращается ближе к поверхности. Таким образом, даже деревья не засыпают полностью.

Даже дуб, являясь рекордсменом во многих отношениях, при сильных морозах может достичь пределов своей выносливости. Он способен переносить очень низкие температуры, но только если не имеет повреждений ствола. В этом случае древесина обладает равномерной структурой. Плохо, если когда-то в прошлом голодный олень обглодал кору или проезжающий трактор содрал ее с корней на комле. Дубу приходится затягивать повреждение новым слоем коры. И вот тут начинаются проблемы. Чтобы избежать механических напряжений в стволе, древесные волокна обычно располагаются равномерно и имеют вертикальную направленность. Благодаря этому дерево, наклоняясь под давлением ветра, эластично пружинит и возвращается в исходное положение. Но поврежденным деревьям приходится выбирать другие приоритеты, во всяком случае в области повреждения. Чтобы новая кора прикрыла рану, необходимо задействовать камбий. Этот слой, обеспечивающий рост дерева, на наружной стороне образует клетки коры, а на внутренней – клетки древесины. Благодаря ему ствол со временем становится все толще и может без проблем выдерживать вес растущей кроны. Но на месте раны этот порядок нарушается. Под новой корой образуется толстый древесный нарост. Толстый он потому, что дерево торопится залечить повреждение, иначе на него с удовольствием нападут насекомые и грибки. В спешке дереву некогда заботиться о правильном расположении волокон. Через пару лет (да, у деревьев все происходит медленно) процесс завершается. Повреждение залечено, и на месте раны, оставленной оленем или трактором, остается только толстый шрам. Но это не значит, что все прошло бесследно. В какой-то момент наступают сильные морозы. Влажное дерево замерзает, становясь похожим на камень, и образующийся лед грозит расколоть ствол. Очень важно, чтобы в дереве не возникало лишних напряжений, но именно здесь у нашего ветерана слабое место. На месте старой раны волокна расположены хаотично, поэтому давление распределяется неравномерно. Ясными морозными ночами по лесу порой разносятся резкие хлопки, похожие на выстрелы. Но стреляют не охотники, вышедшие на промысел, а дубы. В месте повреждения прочности дерева не хватает, и оно рвется с треском, который слышен за несколько километров. Не зря такие морозы называют трескучими.

Если лето выдается очень жарким, возникают другие проблемы. Обычно деревья сами регулируют микроклимат. Они потеют общими усилиями, что можно проследить по резкому усилению расхода воды. Влажный воздух охлаждается на несколько градусов, и вокруг деревьев создается комфортная температура. Но если в течение месяца не было дождей, то водные резервы почвы иссякают. Первые деревья, ощутившие жажду, сообщают тревожные новости по лесному «интернету» и таким образом побуждают соседей экономнее расходовать остатки воды. Если сушь продолжается и по-прежнему беспощадно палит солнце, то помочь способен только аварийный сброс листвы. Сначала часть листьев окрашивается в желтовато-бурый цвет и опадает, что помогает деревьям сократить испарение воды. Правда, при этом резко сокращается и производство сахара. Жажда сменяется голодом, но это меньшее из зол. Если к середине и концу лета вновь пойдут дожди, то новые листья уже не образуются. Такое возможно только до конца июня. Как следствие, следующей весной на образование новой листвы уйдут все оставшиеся резервы, и, если на дерево нападут вредители, у него не останется сил защищаться. Дополнительным фактором опасности являются тяжелые машины, используемые в современном лесном хозяйстве и уплотняющие почву. В результате она утрачивает способность запасать воду, так как под весом многотонных механизмов подземные пустоты спрессовываются. Если лето выдалось жарким, деревья начинают испытывать жажду. Еще больше ситуацию усугубляет парниковый эффект.

Изменения климата разогревают не только атмосферу, но и общественное мнение. Кто-то считает, что настает конец человечества, да и всего обитаемого мира. Кто-то видит в этом всего лишь природное явление и указывает на то, что подобные колебания случались и в прошлом. Впрочем, всем известно, что случаются периоды оледенения и потепления, отделенные друг от друга большими временными промежутками. Хотя я считаю, что в нынешнем потеплении виновата человеческая деятельность, мне хотелось бы подробно рассмотреть и аргументы противной стороны. Давайте сначала взглянем на природный круговорот CO2 на протяжении длительного времени. В кембрийском периоде, то есть примерно 500 миллионов лет назад, уже существовали позвоночные животные. Им приходилось жить при таких показателях содержания CO2 в атмосфере, которые нам показались бы фантастическими. Если мы довели этот показатель с 280 до 400 ppm (от англ, parts per million – частей на миллион), то для кембрийского периода он составлял свыше 4000 ppm. Затем он снизился, но 250 миллионов лет назад вновь возрос примерно до 2000 ppm. Переживала ли Земля в то время тепловой коллапс? Если посмотреть, какое будущее сулят нам ученые в случае превышения значения ppm всего на пару сотен по сравнению с доиндустриальной эпохой, то получается, что жизнь в таких условиях вообще практически невозможна. Но это, разумеется, не так, поскольку в таком случае не было бы нас с вами. Как расценивать эти изменения: как катастрофу или как благословение? Все зависит лишь от того, с какой скоростью они происходят и успевают ли живые существа к ним приспособиться. Темп изменений, как правило, очень медленный. Он во многом связан с тектоническими процессами, то есть с дрейфом континентов. Если скорость движения повышается и, к примеру, африканский континент сталкивается с евразийским, то в местах соприкосновения образуются складки и возникают горные системы. Чем они выше, тем быстрее происходит выветривание горных пород. В Альпах это особенно заметно по галечным осыпям у подножия и в нижних частях горных склонов. Затем горные породы уже в виде песка и пыли уносятся водой и откладываются в низинах. Они связывают большое количество CO2. В фазах снижения тектонической активности поступление свежей горной породы сокращается. И тут в действие вступают вулканы, выбрасывающие в воздух расплавленные камни, из которых под действием высокой температуры вновь высвобождается CO2. Его поступление в атмосферу начинает превышать убыль за счет процесса химического связывания. Когда континенты вновь активно приходят в движение, картина меняется на противоположную. Сложно? Мне тоже так кажется, но эти циклы важны для общего понимания. Если бы углекислый газ не поступал в атмосферу в результате вулканической деятельности, возникла бы большая проблема. Когда-нибудь весь CO2 закончился бы, и это имело бы фатальные последствия.