к чему может привести потеря мангровых лесов
Манграм предрекли вымирание из-за антропогенного повышения уровня моря
Neil Saintilan et al. / Science, 2020
Планета может лишиться большей части мангровых лесов уже через 30 лет: согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Science, в течение последних 11 тысяч лет мангры успешно выживали при повышении уровня моря не более чем на шесть миллиметров в год, в противном случае их способность к вертикальному росту угнеталась, и эти леса вымирали. При отсутствии ограничений на антропогенные выбросы парниковых газов темпы повышения уровня моря в тропических и субтропических широтах превысят 10 миллиметров в год примерно к 2050 году, что может стать губительным для мангровых лесов.
Мангровые леса — это затапливаемые разбавленной морской водой высокопродуктивные экосистемы, которые развиваются на литорали (полосе с самым низким уровнем воды во время отлива и самым высоким во время прилива). Они играют большую роль как для сохранения биоразнообразия в биосфере, так и для хозяйственной деятельности человека: богатые элементами питания воды мангровых зарослей используются для выращивания рыбы и креветок, а из местных деревьев добывают ценные дубильные вещества.
Считается, что в уникальных условиях произрастания мангровые леса адаптировались к значительным колебаниям солености воды и к постоянным изменениям уровня моря. Однако, до сих пор все наблюдения за откликом этих сообществ на повышение уровня моря длились не дольше 16 лет, а вода за время наблюдений поднималась со скоростью не выше 3,1 миллиметра в год. С ростом антропогенных выбросов парниковых газов и их влиянием на таяние покровных льдов устойчивость мангровых лесов к дальнейшему повышению уровня моря подвергается сомнениям.
Ученые под руководством Нила Сэйнтилана (Neil Saintilan) из Университета Маккуори исследовали отклик экосистем мангровых лесов на повышение уровня моря с помощью палеоэкологических методов: они отобрали 122 керна древних органических отложений в 78 тропических и субтропических локациях, чтобы понять, как мангры выживали в оледенения и межледниковья — эпохи с наиболее значительными амплитудами уровня мирового океана.
Вечнозеленые лиственные леса, которые нужны человечеству
Большинство людей привыкло, что деревья растут на земле, уходя корнями вниз, но мангры ведут себя совсем иначе. Фактически это не отдельный вид растений, а целые растительные сообщества. Не все знают где находятся мангровые леса, но они произрастают на не совсем обычных для деревьев территориях. Мангры растут в нейтральных зонах, между приливом и отливом на морских побережьях, они распространены в тропиках и в местах с умеренным климатом. На данный момент эти уникальные растительные сообщества находятся под угрозой исчезновения и многие государства занимаются их восстановлением. для этих уникальных растений необходимы специальные условия существования.
Чтобы лучше понять природу и особенности мангров стоит подробнее разобраться в том, что это такое, где именно они распространены и чем отличаются от привычной растительности. Кроме того, мангровые заросли имеют очень важное значение и для экосистемы планеты в целом, а не только для тех мест, в которых произрастают и об этом подробнее в статье.
Что это такое?
Мангры – это растительное вечнозеленое лиственное сообщество, произрастающее в стоячей океанической, смешанной с пресной, воде, вдали от активных волн. Около 40% всего времени растения находятся в подтопленном состоянии, а для нормального роста им нужны особые условия. Многие могут сравнить мангровые рощи с дурно пахнущими болотами, что также продиктовано особенностями произрастания. Корни мангров впитывают кислород непосредственно из воздуха, а корни, которые находятся в земле, нужны только для устойчивости растения.
Также мангры научились успешно фильтровать соленую океаническую воду, для чего используются специальные губчатые сегменты в корне. В них задерживается 95% солей, предотвращая их поднимание к листьям. Также мангры умеют «жертвовать» листья, складывая в самые желтые всю соль. Несмотря на все ухищрения растений мангровые листья достаточно соленые на вкус, а некоторые виды избавляются от соли испаряя кристалликами прямо на поверхность листа. Такая особенность дает хорошую защиту от травоядных и многих насекомых.
Где распространены мангровые заросли?
Особое распространения мангровые заросли получили во влажной тропической местности на участках вдоль побережий Южной Азии, Восточной Африки, Австралии и Океании. Они произрастают на литорали – это область между нижайшим уровнем воды во время отлива и высочайшим. во время прилива. Растения очень теплолюбивы, они хоть и способны выживать при температуре ниже 5 градусов, но заморозки не выносят, особенно молодые растения.
Зависимость растений отмечается и от температуры воды. Чем прохладнее, тем ниже видовое разнообразие. В общей массе мангровые заросли составляют почти 1% от всех тропических лесов, при этом чуть больше 40% находится в Азии. Большой вклад в восстановление популяции мангровых растений вносит Таиланд, где множество небогатых прибрежных деревень занимаются этим вручную.
В чём особенность мангровых деревьев?
Мангры – уникальные в своем роде растения, которые приспособились ко многим климатическим изменениям. Они существуют в гармонии с изменяющимися условиями прилива, приспособились к подвижности почвы, а также научились добывать кислород непосредственно из воздуха.
Корневая система мангр очень сильно развита. Но если другие деревья усиленно вгрызаются в грунт, чтобы добыть как можно больше питательных веществ и кислорода, то мангровые заросли используют корневую систему, для максимально надежного крепления. Илистая почва, на которой размещаются растения, не приспособлена для того, чтобы из нее добывать кислород, поэтому дальновидное растение отрастило себе воздушные корни и успешно применяет их для извлечения необходимых веществ.
Из-за способности мангров переплетаться ходульными корнями с другими растениями, такие рощи часто являются непроходимыми. Также растения могут иметь разные виды корней, каждый из которых выполняет определенную функцию – снабжает кислородом подводную часть растения, фильтрует от соли воду, удерживает в стабильном положении и так далее.
Интересная особенность мангровых деревьев заключается и в способности к размножению. В отличие от многих других растений, семена мангр плавучие и прежде чем укорениться некоторое время держатся на поверхности. Таким образом, сеянец может прижиться на достаточно большом расстоянии от родительского растения, ведь он плавает, пока не найдет максимально подходящие для себя условия.
Из каких видов растений состоят мангровые заросли?
Всего мангровых видов насчитывается около 55, среди которых деревья и кустарники. Преобладают Ризофоровые и Акантовые семейства – это примерно 25 из 30 существующих. Не имеет определенных знаний может быть очень трудно «на глаз» соотнести принадлежность растения к тому или иному виду. Тем не менее существует список критериев, по которым можно судить о принадлежности растения к мангровому. Растение должно соответствовать нескольким или всем пунктам из следующего списка:
За счет развитой корневой системы под водой и на ее поверхности, мангры создают благоприятные условия для развития и успешного существования других форм жизни, как растительного так и животного происхождения.
Какие представители фауны облюбовали мангры?
Очень большое количество разнообразных животных рождаются, живут и размножаются под покровительством мангров. За счет того, что в корнях формируется стабильное течение, мангровые заросли облюбовали моллюски. Здесь же можно встретить мелкую рыбу, которая прячется в корнях от хищника и предпочитает илистую почву у корней этих растений. Всевозможные ракообразные, насекомые, птицы и обезьяны также успешно пользуются благами мангровых зарослей, находя в них для себя кров и пропитание.
Важность для человечества
Польза мангров для человека неоценима, ведь местные жители воспринимают рощи как супермаркет, аптеку и настоящим складом лесоматериалов. Буквально все аспекты жизни местного населения так или иначе связаны с этими удивительными растениями. Древесина используется для растопки, копчения рыбы, для производства пиломатериалов, бумаги, спичек, строительства. Местные успешно делают из древесины музыкальные инструменты, рукояти для различных сельскохозяйственных и бытовых приспособлений, игрушки. Листья идут на корм скоту, а в коре содержится большое количество дубильных веществ, используемых при обработке кожи.
Люди научились использовать различные части растений практически во всех сферах жизни, но нельзя забывать и о важной особенности мангр – почвообразовании. Во внутренних частях мангр, посредством смешивания морского ила, с остатками ветвей, стволов и листьев этих растений, образуется уже настоящая почва – плодородный гумус и даже слои торфа. В нем создаются оптимальные условия для развития новой жизни, начиная с фитопланктона. Проживающие в зарослях мангр живые существа становятся источником пищи для местного населения.
Проблема сохранения мангровых лесов
Несмотря на очевидную пользу и важность мангров, они сейчас находятся под угрозой. Дело в том, что экспорт креветки считается гораздо более прибыльным занятием, чем поддержание мангровых зарослей. Для культивации этого ракообразного многие мангровые рощи вырубаются, также они активно уничтожались и ради продажи древесины. Видя такую губительную для экосистемы динамику многие страны сейчас обратили свое внимание на проблему уничтожения мангров и стараются восстанавливать экосистему.
Меры разнообразны, от строгого контроля за вырубкой, до самостоятельного насаждения магров в пригодных для этого местах и содействия естественного восстановления популяций растений. В зависимости от того где находятся мангровые леса, имеют эффективность и разные методы борьбы с истреблением растений. Так, например, в Бангладеш удалось существенно сократить исчезновение за счет принятым мерам по охране и лесовосстановлению уже имеющейся части Сундарбана. А вот Арабские Эмираты расширили площади мангр только лишь за счет недавно обнаруженных участков, которые ранее не были учтены.
По словам исследователей, потеря мангровых деревьев приведет к увеличению ущерба от наводнений на 65 миллионов долларов
Изменение климата приносит длинный список последствий во всем мире, причем повышение уровня моря является одним из наиболее значительных. Более высокий уровень океанов может вызвать затопление прибрежных районов, что означает миллиарды, чтобы справиться с ущербом от наводнения.
Незаметная мангровая роща может быть бесценным союзником в этом вопросе, больше, чем платить за себя в экологических услугах.
Credit Wikipedia Commons
Мангровые леса могут в огромной степени уменьшить наводнения. Без них ущерб от наводнения увеличился бы 65 к миллиарду долларов в год, согласно новому исследованию.
Менендес и его коллеги смогли оценить экономическую ценность мангровых лесов для снижения риска наводнений более чем 700, 000 километров береговой линии по всему миру. Они использовали экономические модели и технику, определяя, когда, где и как мангровые заросли уменьшали наводнения.
Потеря мангровых зарослей будет означать, что 15 ежегодно будут затопляться миллионы людей по всему миру, согласно исследованию. Исследователи утверждают, что мангровые заросли могут уменьшить волны и штормовые нагоны, а также служат первой линией защиты от наводнений и эрозии.
Согласно исследованию, США, Китай, Индия и Мексика получают наибольшую экономическую выгоду от мангровых лесов, в то время как Вьетнам, Индия и Бангладеш получают наибольшую выгоду с точки зрения защиты людей. Многие прибрежные участки вблизи городов получают более 250 в год от защиты от наводнений от мангровых зарослей.
Хорошая новость заключается в том, что мангровые леса можно легко восстановить, чтобы избежать ущерба от наводнения в прибрежной зоне, как показало исследование. Леса устойчивы, и по всему миру существует множество проектов по их восстановлению.
Предыдущие исследования также рассматривали преимущества мангровых лесов и пришли к аналогичным выводам. Всемирный банк оценил в 2018, что если мангровые леса будут потеряны 18 ежегодно будет затоплено еще миллион человек, что увеличит ущерб имуществу на 16%.
Исследование было опубликовано в научных отчетах.
Эти мангровые леса важны для экономики, климата и биоразнообразия страны. Бирманцы, особенно сельские общины, в значительной степени зависят от ресурсов мангровых лесов для жизни. Мангровые леса также помогают смягчить негативные последствия стихийных бедствий и являются домом для многих различных типов флоры и фауны, которые процветают именно в этих экосистемах.
СОДЕРЖАНИЕ
История вырубки лесов
Раньше мангровые заросли были более распространенными, но в настоящее время они в основном растут в 3 разных регионах: штат Ракхайн, мегадельта Иравади и округ Танинтари. Мангровые леса в мегадельте реки Иравади являются самыми большими, но также и наиболее пострадавшими от деятельности человека.
Ежегодные темпы обезлесения в период с 1975 по 2005 год были самыми высокими в Мьянме в регионе Юго-Восточной Азии. Некоторые исследователи определили, что в период с 2000 по 2012 год вырубка лесов составляла 0,18% в год, что составляет около 250 000 акров земли. Дистанционное зондирование использовалось для обнаружения обезлесения мангровых лесов в Мьянме, поскольку международным исследовательским сообществам было трудно проводить полевые исследования в Мьянме. Дистанционное зондирование показало, что вырубка лесов происходит быстрее, чем может произойти возобновление роста.
Причины вырубки лесов
Важность мангровых лесов
Мангровые леса играют важную роль в экономике Мьянмы, поскольку они предоставляют природные ресурсы как для личного, так и для коммерческого использования. Более бедные сельские общины, поселившиеся рядом с мангровыми зарослями, особенно зависят от этих экосистем в плане ресурсов и источников дохода. Таким образом, истощение мангровых лесов нанесет наибольший экономический ущерб более бедным сельским общинам.
Мангровые леса также обеспечивают другие преимущества для климата. Они создают охраняемые зоны, где молодые рыбы и другие морские обитатели могут расти и процветать. Они также защищают прибрежные поселения от наводнений во время штормовых нагонов. Мангровые леса также в значительной степени способствуют смягчению глобального потепления, поскольку они содержат много углерода и перерабатывают парниковые газы, такие как углекислый газ, в кислород, что полезно для людей и других живых существ.
Политика сохранения
В 1800-х годах в Мьянме было специально написано 9 политик для управления лесным хозяйством. В 1856 году британская колониальная администрация приняла 1 из 11 лесных законов и правил. Затем в 1956 году Бирма приняла две поправки, расширившие сферу действия Закона о лесах. Система охраняемых территорий Мьянмы, в соответствии с которой было разработано 19 законодательных актов для защиты парков и лесов, возникла как продолжение лесного законодательства около 150 лет назад. Первоначально в этом законе леса были отнесены к категории охраняемых или предназначенных для добычи древесины. Позже лесной департамент получил ответственность за управление лесами и дикой природой в соответствии с Законом о лесах Бирмы 1902 года.
Оценка Всемирного банка в 1992 году по сохранению Мьянмы была неудовлетворительной по полноте и правоприменению, поэтому некоторые из недостатков обсуждались в Законе 1994 года о защите дикой природы и диких растений и сохранении природных территорий. В законе четко не прописаны конкретные меры, необходимые для предотвращения незаконных рубок, посягательств, добычи лесных продуктов и браконьерства на диких животных на охраняемых территориях. Конкретные обязанности лиц, наделенных исполнительной властью, также четко не определены. Согласно действующему законодательству, мангровые леса классифицируются как «первичные» или «вторичные». Мангровые леса, которые классифицируются как «вторичные», могут быть преобразованы для аквакультуры.
Реабилитационные проекты
В зависимости от случая обезлесенный мангровый регион может быть восстановлен. Большинство мангровых лесов, преобразованных в сельскохозяйственные зоны, можно восстановить. Некоторые районы мангровых лесов, которые были преобразованы в аквакультурные зоны, также могут быть восстановлены, однако большинство из них, которые были преобразованы в промышленные плантации, а затем заброшены, очень трудно восстановить, поскольку они сильно загрязнены и имеют высокую концентрацию пестицидов в почве. Мангровые заросли, которые были преобразованы в городские районы, также трудно восстановить. Для восстановления обезлесенных территорий необходимо детальное планирование для обогащения почвы и удаления токсичных материалов.
Исследования показали, что каждый проект реабилитации должен отличаться в зависимости от конкретного экологического статуса каждого региона. Исследования показали, что понимание траектории каждого вида мангровых зарослей в зависимости от размера популяции важно для восстановления мангровых лесов после нарушения циклонами. Модель с поэтапной структурой показала, что участки с преобладанием таких видов, как A. officinalis, B. sexangula, E. agallocha и S. caseolaris, имеют высокий потенциал восстановления, тогда как участки с преобладанием H. fomes и R. apiculata имеют более низкий потенциал для восстановления. восстановление из-за задержки репродукции из-за нарушения. Fujioka et al. провел исследование, которое показало, что сообщества мангровых зарослей могут быстро восстановиться после ударов цунами, но им труднее восстанавливаться в сильно нарушенных районах, где скопился песок и состав отложений сильно изменился. Болдуин и др. и Мур и др. оба провели исследования, которые показали, что мангровые леса, как правило, устойчивы и легко восстанавливаются после краткосрочных природных воздействий, таких как ураганы из-за пополнения рассады или эпикормального прорастания местных видов, если в дальнейшем не возникнут естественные или антропогенные нарушения.
Уникальное явление природы – мангровые леса
Туристов, посещающих тропические и субтропические острова и страны, расположенные на побережьях Тихого, Атлантического, Индийского океанов, необычайно поражают деревья, кроны которых, как зеленые островки, возвышаются над поверхностью водной глади. Кажется, что деревья решили покинуть сушу, спасаясь от духоты, жары, тесноты, погрузившись в океанские глубины. Называют эти заросли мангровыми лесами или просто манграми.
Общее описание
Что-то похожее можно видеть и в нашей стране. В низовьях таких рек как Кубань, Днестр, Волга, Днепр растут плавневые леса. Во время паводков они затапливается водой так, что над поверхностью возвышаются только самые макушки крон.
Мангры это тоже лиственные деревья, но только вечнозеленые. Это не один вид, ученые насчитывают около 20 разновидностей подобных растений. Они приспособились к жизни в воде, в условиях постоянных приливов и отливов. Для своего роста и развития они обычно выбирают бухты, защищенные от мощных морских волн. Высота этих деревьев достигает 15 м. Во время прилива, видны только их макушки. Но когда наступает отлив, можно рассмотреть их более внимательно. Основная особенность мангров – причудливые корни двух видов:
Ходульные корни растут не только от ствола. На многих нижних ветках тоже имеются отростки, разветвления, благодаря которым дерево приобретает дополнительную устойчивость.
Еще одна общая для всех мангровых деревьев особенность: их жизнь проходит в морской воде, насыщенной различными солями. Казалось бы, «жить» в такой среде абсолютно невозможно. Но суровые условия обитания заставили мангры выработать особый механизм, позволяющий фильтровать поглощаемую влагу. Только 0,1 % соли попадает внутрь клеток растения, но и она выделяется через расположенные на листьях железы, в результате чего на поверхности листовой пластины образуются белые кристаллы.
Мангры – вечнозеленые деревья. Их листья имеют яркий зеленый оттенок. Учитывая сложность добывания влаги, они стараются максимально сохранить ее, поэтому поверхность листовых пластин жесткая, кожистая. Кроме того, они «научились» управлять своими устьицами, регулируя степень их открытия в процессе газообмена, фотосинтеза. При необходимости, листья могут поворачиваться, чтобы минимизировать площадь контакта с яркими солнечными лучами.
Разнообразие видов
Не совсем верно говорить, что мангры растут в море. Зона их расположения – граница между морем и сушей. Как уже говорилось ранее, существует более 20 видов таких растений, каждое из которых приспособилось расти при определенных условиях, отличающихся продолжительностью, частотой затопления, составом грунта (наличием или отсутствием ила, песка), уровнем солености воды. Некоторые из мангров растут в устьях рек (Амазонка, Ганг), впадающих в море. Основная масса растений относится и ризофорам, древесина которых перенасыщена танином, что обусловливает ее необычный кроваво-красный оттенок. Они находятся под водой чуть менее половины всего времени. За ними следуют:
Густые заросли мангровых лесов можно встретить в спокойных морских лагунах, устьях впадающих в море рек, на пологих, затопляемых приливами, берегах Юго-Восточной Азии, Африки, Америки, Австралии, вдоль побережий островов Индонезии, Мадагаскара, Филиппин, Кубы.
Размножение мангров
Не менее удивительным является и способ размножения мангров. Их поды представляют собой единственное семя, покрытое воздухоносной тканью. Такой «плод» может некоторое время плавать на поверхности воды, при необходимости изменяя плотность. Некоторые из мангровых деревьев имеют совершенно феноменальный способ размножения, они являются «живородящими». Их семена, не отделяются от материнского растения, а начинают развиваться внутри плода, перемещаясь по нему, либо прорастая сквозь его кожуру.
Достигнув определенной стадии, когда юное растение становится способным к самостоятельному фотосинтезу, оно, выбрав момент отлива, когда под деревьями обнажается почва, отделяются от взрослого растения, падают вниз и крепко цепляются за почву. Некоторые ростки не закрепляются, а вместе с потоком воды «устремляются на поиски лучшей доли». Иногда они уплывают на достаточно большие расстояния и там, в некоторых случаях на протяжении целого года, ждут наступления благоприятного момента, чтобы укорениться и начать развиваться дальше.
Борьба за сохранность лесов
У многих мангровых древесина имеет особенные характеристики: необычный цвет, повышенную твердость и так далее. Поэтому местные жители, европейские компании, интенсивно вырубают их. Древесина используется для производств мебели, различных поделок, паркетных досок, облицовочных материалов. Это ведет к уменьшению площадей мангровых лесов. А ведь они являются своеобразным щитом, закрывающим берег от цунами. При проведении анализа разрушений, ставших следствием цунами, которое в 2004 году нанесло ужасающий вред острову Шри-Ланка, привело к гибели людей, было выявлено, что самые тяжелые испытания выпали на долю тех поселений, возле которых были уничтожены мангровые заросли.
В последнее время правоохранительные организации многих стран предпринимают активные шаги в борьбе с массовой вырубкой растений, собирают семена и самостоятельно высаживают их на новых участках, подходящих для эффективного развития саженцев.
Мангровые леса – уникальны не только сами по себе. Быстро разрастаясь, они предохраняют береговую линию от разрушения. В плотно переплетенных корнях растений оседает ил, что способствует образованию почвенного субстрата, море отступает, появляются новые участки суши, на которых местные жители высаживают цитрусовые культуры, кокосовые пальмы.
Кроме того, в зарослях мангр создается своеобразный биом. В воде, у корней деревьев селятся членистоногие, черепахи, некоторые виды тропических рыб. К корням и нижним, погруженным в воду ветвям прикрепляются мшанки, устрицы, губки, которым нужна опора для эффективной фильтрации пищи. Среди выступающей над поверхностью воды части кроны, строят свои гнезда фрегаты, чайки, попугаи, колибри.
Еще одна полезная функция мангров – поглощение из морской воды растворенных в ней солей тяжелых металлов.