Катастрофа откладывается?

В последнее время экоактивисты все чаще бьют тревогу по поводу роста поголовья скота и нагрузки на пастбища в Центральной Азии и даже предрекают всему региону экологическую катастрофу. Но так ли ужасна ситуация на самом деле, если взглянуть на нее в перспективе нескольких десятилетий и в региональном масштабе? Может быть, климат все еще сильнее человека, а от глобального потепления лугам и пастбищам больше пользы, чем вреда? Оценить «самочувствие» равнинных экосистем Центральной Азии за последние 35 лет попытались китайские ученые из СУАР, авторы статьи в научном журнале Science of the Total Environment.

Хрупкий мир вдали от океанов

Экосистемы Земли переживают резкие сдвиги – меняется климат, состав атмосферы, наступают и отступают пустыни, вырубаются и вырастают леса. О причинах этих сдвигов (особенно климатических) ученые и политики спорят до потери пульса. Главный вопрос – насколько они представляют собой естественный процесс, а насколько – дело рук человека? Ответить на него далеко не всегда представляется возможным, однако нередко он становится вопросом жизни и смерти – особенно в экосистемах полупустынь и степей, отличающихся особой уязвимостью. От правильного ответа зависит выбор нужной стратегии развития этих хрупких территорий.

Центральная Азия отличается особенно уязвимой экосистемой (хотя и расположена в сердце Евразии, вдали от океанов). С запада на восток региона растет высотность – от каспийского побережья до гор Алтая, Памира, Тянь-Шаня. Центральная Азия отличается резким континентальным климатом, с жарким летом и холодной зимой. Среднегодовые температуры варьируются от 2°C в северном Казахстане до 18 °C в Туркменистане, осадки – от 400 мм на границе с Россией до 90 мм и ниже в засушливых районах южного Узбекистана. Благодаря таким уникальным климатическим условиям степи и полупустыни занимают 74,4% региона, пахотные земли – 6,7%, леса – 0,5% (остальные типы территорий – высокогорные пустоши, водные артерии и так далее – занимают 18,4%).

Из-за скудной растительности и не слишком плодородных почв весь регион отличается повышенной чувствительностью как к глобальным климатическим сдвигам, так и к воздействию человека. Глобальные эффекты ощущаются в основном через сдвиги в температуре и количестве осадков: «нагревалась» за последние 30 лет Центральная Азия сильнее, чем северное полушарие в целом (0,4°C против 0,3°C ). По осадкам четкой картины нет (по причине сильного внутрирегионального разнообразия). Недавняя история тоже наложила сильный отпечаток на экосистемы региона: распашка степей под сельскохозяйственные угодья при Хрущеве, высыхание Арала и с 1990-х годов резкий рост поголовья скота. То есть сильные «сигналы» от обеих систем (природы и цивилизации) делают поиск ответа на вопрос, кто больше виноват в современных экологических пертурбациях, совсем нетривиальной задачей.

Но задачу эту взвалили на свои плечи китайские ученые из Синьцзянского института экологии и географии – это один из многих коллективов, осуществляющих по госзаданию и на государственные грантовые деньги великий научный прорыв Поднебесной. Напомним, что по количеству научных статей Китай уже выходит на второе место в мире, а скоро может и обойти своего главного конкурента – США. Методом проб и ошибок, работая с большими массивами данных, китайские климатологи разработали новые методы исследования равнинных экосистем. Главный индикатор здоровья последних – это чистая первичная продуктивность (net primary productivity, NPP) или общий объем фотосинтезируемого вещества. Исследователи поставили перед собой задачу посмотреть, как менялась NPP равнин Средней Азии с 1982 по 2015 год, и, главное, сравнить влияние человека и климата на эти изменения. Главным источником данных для них стали снимки спутников НАСА (NOAA/AVHRR, MODIS).

Выигравшие от глобальных сдвигов

Что выяснилось? Вопреки опасениям экоактивистов, главным действующим фактором, определившим состояние равнин за указанный период, оказался именно климат, а не деятельность человека. Дело в том, что хрупкие экосистемы степных и полупустынных районов очень сильно зависят от колебаний температур и влажности. До 1999 года количество осадков сокращалось, но потом начало расти – почти всюду, кроме западного Казахстана и гор Памира и Тянь-Шаня.

И это главное: на 92% территории Центральной Азии от роста осадков увеличивалась и продуктивность равнинных экосистем (остальные 8% – горы, где такая зависимость не наблюдалась). Такая сильная связь объясняется тем, что засушливые экосистемы региона зависят от атмосферных осадков – это главный, а нередко и основной источник воды (реки и каналы дают относительно мало). Осадки, в свою очередь, повышают уровень грунтовых вод, что и влияет на NPP.

А вот к другому важному климатическому фактору – температуре – состояние степных экосистем оказалось нечувствительно. За последние 20 лет из-за глобального потепления в Центральной Азии тоже росла среднегодовая температура, но на степи и полупустыни это слабо влияло. Однако долго так продолжаться не будет: становится все жарче, и чаще вспыхивают пожары – особенно на севере и юго-востоке Казахстана, в Кыргызстане и Таджикистане (по спутниковым данным). Хотя об этом пока рано говорить, но усиливающиеся пожары могут стать важным фактором сокращения биологической продуктивности степей уже в региональном масштабе.

Проблема скотоводства

То есть получается, что человек, его промышленность и скот не повлияли на состояние равнинных экосистем? Не совсем. Согласно подсчетам китайских ученых, примерно треть (30-34%) равнин подверглась антропогенным воздействиям. NPP больше всего сократилась в пустынях – Каракуме, Кызылкуме, Мойынкуме. Пустынные экосистемы являются самыми хрупкими в регионе, более уязвимыми, чем степи или горные луга.

Главным антропогенным фактором изменения экосистем ученые единодушно называют выпас скота. Сбой травостоя на пастбищах приводит к утрате биоразнообразия экосистем, снижает численность видов, сокращает площадь листвы и ослабляет способность растений к фотосинтезу, что в конечном счете приводит к опустыниванию. Китайские исследователи собрали данные по поголовью скота в странах Центральной Азии и выяснили, что ситуация развивалась следующим образом: до 2000 года вследствие распада Советского Союза поголовье скота сокращалось, и давление на окружающую среду снижалось. Площади, на которых пасли животных, сократились на 32-64%, в зависимости от страны. Особенно сильно упала численность скота в Кыргызстане и Таджикистане. Многие далекие пастбища в горах были заброшены и превратились в зеленые луга.

Динамика численности поголовья скота в Центральной Азии. Рассчитано по данным ФАО. CA – регион в целом. KAZ - Казахстан (КазССР), KGZ - Кыргызстан (КССР), TJK - Таджикистан (ТССР), TKM - Туркменистан (ТуркССР), UZB - Узбекистан (УзССР).

Однако после 2000 года в обеих республиках, а также в Казахстане возобновился рост поголовья скота. В Узбекистане и Туркменистане, кстати, распад СССР не отразился на численности животных – может быть, дело в том, что в этих странах государственная экономика «защитила» многие скотоводческие хозяйства от кризиса. Что интересно, как показали другие научные работы, именно перевыпас скота стал главной причиной деградации равнин в Узбекистане и Туркменистане

Однако даже со скотоводством все не так однозначно. В зависимости от множества параметров – величины стад, климата, особенностей почвы и так далее – выпас животных может оказывать благотворное воздействие на экосистемы равнин. Умеренная эксплуатация пастбищ, как показали исследования в Европе и даже в Центральной Азии, способствует «здоровью» и росту продуктивности экосистем. Наконец, не бывает худа без добра: ученые утверждают, что чрезмерное стравливание пастбищ в регионе вызвало озабоченность у государственных структур. Выросли инвестиции в сельское хозяйство, стали массово бурить колодцы для скотоводов, внедрять современные технологии животноводства и так далее. Именно этими мерами, по словам исследователей, объясняется рост NPP пастбищ на некоторых территориях Центральной Азии.

Влияние различных факторов (климатических и антропогенных) на состояние равнинных экосистем в Центральной Азии (измеренное по состоянию NPP), в период 1982-1999 гг. (а) и 1999-2015 гг. (b). HAI: NPP выросла под воздействием человека. CCI: NPP выросла под воздействием климата. BCHI: NPP выросла под воздействием обоих факторов. HAD: NPP сократилась под воздействием человека. CCD: NPP сократилась под воздействием климата. BCHD: NPP сократилась под воздействием обоих факторов.

Человек вредит – климат приходит на помощь

Поговорив о воздействии различных факторов на состояние равнинных экосистем, можно и взглянуть на общую картину. В целом, если в 1982-1999 годах NPP равнин (главный индикатор их «здоровья») сокращался на 84,7% территорий, то в 1999-2015 годах – когда климатические сдвиги (то, что иногда называют глобальным потеплением) начали влиять на регион – лишь на 58,4%. Однако рост NPP на оставшихся землях обусловил в целом положительный баланс.

И уже очевидно, что главным фактором сокращения NPP равнин стала деятельность человека. В общем, климатические сдвиги в целом меняют ситуацию к лучшему, а антропогенное воздействие – к худшему (но не по всему региону, а только в отдельных районах). Именно разруха девяностых, убыль населения, миграция и прочие беды позволили экосистемам Центральной Азии «выдохнуть» и восстановиться после усиливающейся их эксплуатации в рамках советской экономики. И наоборот: чем интенсивнее будет развиваться хозяйство региона, чем богаче будет его население, чем больше оно будет потреблять продуктов животноводства, тем больше будет страдать экологическое «самочувствие». Дополнительный фактор риска: развитие нефтегазовой промышленности и добычи полезных ископаемых в Прикаспии, на плато Устюрт, в Каракуме, а также транспортной инфраструктуры.

Однако все равно главным действующим фактором, подчеркивают ученые, остается скот. И тут обращает на себя внимание важное расхождение между медийной и научной «картинкой»: хотя об опасностях стравливания пастбищ сильнее всего бьют тревогу в Кыргызстане, в длительной временной перспективе больше всего пострадали Туркменистан и Узбекистан, тогда как в степях, лугах и пастбищах двух горных республик положительное воздействие климатических сдвигов пока перевешивает ущерб от деятельности человека.