Мудрость леса. В поисках материнского древа и таинственной связи всего живого - Сюзанна Симард

Далее я проверяла уровень освещенности. Саженцы среди прорастающей ольхи получали почти столько же солнечного света, сколько и саженцы на голом участке, поэтому улучшение освещенности не могло обеспечить более быстрые темпы роста сосны без соседства ольхи. Было и еще одно важное дополнение: образцы почвы, взятые Доном, показали, что уничтожение ольхи остановило поступление азота в почву, поскольку азотфиксирующая бактерия Frankia погибла вместе с корнями ольхи.

Азот необходим для создания белков, ферментов и ДНК, наращивания зеленой массы, фотосинтеза и эволюции. Без него растения не могут развиваться.

Азот – одно из самых важных питательных веществ в лесах умеренной зоны, поскольку часто улетучивается в атмосферу во время лесных пожаров. Известно, что дефицит азота наряду с низкой температурой ограничивают рост деревьев в северных лесах.

Хотя поступление нового азота (точнее, атмосферного азота, преобразуемого в аммиак) после гибели ольхи и ее партнера Frankia прекратилось, произошел кратковременный приток в почву других питательных веществ (фосфора, серы, кальция) вследствие разложения мертвых корней и стеблей. По мере разложения детрита белки и ДНК ольхи минерализовались или распадались на неорганические соединения азота – аммиак и нитраты. В ходе этих процессов азот перерабатывался и высвобождался в виде неорганического азота. Эти неорганические соединения, растворенные в почвенных водах, оказывались легко доступными для саженцев сосны, и их рост ненадолго ускорялся. Но примерно через год, когда ольха уже давно разложилась, а минерализованный азот был либо потреблен саженцами, растениями и микробами, либо вымыт грунтовыми водами, общее количество азота в земле голых участков резко падало по сравнению с теми местами, где ольха росла свободно. Кратковременный всплеск уровня азота в виде аммиака и нитратов, высвобождаемых в процессе разложения, быстро израсходовался, а ольхи, которая могла бы заменить или дополнить этот азот, уже не было. Она погибла.

К осени первого года кратковременное увеличение количества воды и питательных веществ, высвобожденных в процессе разложения, привело к усилению роста саженцев сосны на голых местах по сравнению с теми участками, где разрасталась ольха. Именно это видело правительство. Но будет ли у молодых сосен все хорошо в дальнейшем, или их настигнет надвигающаяся нехватка азота? Изучение данных действовало угнетающе, словно мы читали гороскопы саженцев.

– Нужно ли нам для получения ответа ждать, пока насаждения превратятся в полноценный лес? – спросила Робин.

У меня не было уверенности. Я думала о статьях, которые читала. Ясно, что сосны получают азот из почвы, обогащенной азотфиксирующими растениями, такими как ольха. Затем корни сосны или микоризные грибы, колонизировавшие их корни, забирают этот азот.

Я никак не могла понять, почему сосны – сама основа соснового леса – подбирают остатки. Разве они не должны придумать более эффективный способ выживания?

Возможно, те сосновые саженцы на голых участках смогли получить достаточное количество азота после того, как разложились отмершие корни ольхи и травы. А может быть, существует и более прямой источник.

Я исчерпала все свои знания.

К октябрю у меня в руках были данные по содержанию азота в листьях. Саженцы, росшие среди ольхи, были богаты азотом, а сосенки без ольхи в соседях – бедны. Несмотря на то что сосны среди мертвых корней ольхи на участках с голой землей поглотили больше фосфора и кальция, высвободившихся при разложении, они были беднее азотом – в частности, из-за отсутствия новых его поступлений в почву. Хотя из-за дефицита воды в середине лета я потеряла несколько саженцев на участках с густо растущей ольхой, остальные сосенки были в порядке: напитанные азотом и водой, они росли так же быстро, как и растения на участках с голой землей. Это навело меня на мысль, что большую часть времени, за исключением самых дефицитных недель августа, ольха пополняла запасы воды и азота в почве.

Лес функционировал гораздо сложнее, чем предполагала прямолинейная политика свободного роста.

Складывалось ощущение, что правительство видело данные только об истощении. Краткосрочная перспектива, поверхностный взгляд. Ольха забирает ресурсы, которые могли пойти саженцам сосны.

Но стоило мне сделать шаг назад и взглянуть на ситуацию в масштабах времени, сезона и места, как стало понятно: это явно не все. Казалось, полученные данные раскрывают историю щедрости.

Там, где была уничтожена вся ольха, я потеряла гораздо больше сосновых саженцев из-за полевок и кроликов, поедавших теперь иголки. Зверьки, о которых беспокоились мы с Робин, безумно размножились в срезанных ольховых кучах. Саженцы – единственные зеленые растения, оставшиеся на оголенных участках, – стали магнитом для них, и грызуны счастливо объели сочные побеги в первый же год. От большинства высаженных сосен остались лишь коричневые торчащие хвостики. Кролики оставляли такие же чистые срезы, как мы с Робин секаторами. Другие саженцы пострадали от морозов: сначала короткие пожелтевшие иголки, а в итоге – только бледные мертвые стебли. Несколько сосен получили солнечные ожоги: следы остались у основания, лишенного тени окружающих лиственных растений. К концу лета погибло более половины саженцев без соседства ольхи. Голые участки выглядели такими же негостеприимными, как поверхность Луны.

При этом почти все сосны, росшие среди ольхи, прижились. Они развивались немного медленнее, чем те немногие, что остались на голых участках, но их темно-зеленая хвоя была здоровой. Когда я сложила объем древесины саженцев – всех пятидесяти девяти сосен на участке с ольхой, общий объем древостоя оказался намного больше, чем у сосен с голых участков, где осталось лишь несколько быстро росших сосен. Большее количество деревьев пониже даст больше древесины, чем несколько высоких.

Со временем я увидела, что там, где ольха активно росла, она продолжала привносить азот в почву по сравнению с той территорией, где я ежегодно использовала гербицид, чтобы она и другие растения не восстанавливались. Через пятнадцать лет на участках с густо растущей ольхой окажется втрое больше азота, чем там, где эти растения уничтожили. Метод голой земли принес мимолетную выгоду – краткосрочное увеличение количества воды, света и питательных веществ, но обеспечил долговременную боль – длительное снижение уровня связываемого азота. Удаление мешающих растений обобрало одного, чтобы отдать другому.

Я вернулась в Корваллис, чтобы закончить выпускную работу, и переехала к Дону, погрузившись в уют его маленького дома. Он переоборудовал свободную спальню в мой кабинет. У нас установился определенный порядок: велосипедные прогулки до кампуса, дневные пробежки по проселочным дорогам, приемы пищи в саду. Мы собирали яблоки и гекльберри, а он пек пироги. Он выращивал помидоры и кабачки, чтобы тушить их с мясом для ужинов с друзьями, где его легкие журчащие разговоры позволяли мне расслабиться и забыть о застенчивости. Я сосредоточилась на учебе и