Wulkaniczna pustynia zamieniła się w zieloną oazę. Pomogły… gryzonie
Helens życie praktycznie zamarło. Kilku naukowców postanowiło więc zaryzykować bardzo nietypowy eksperyment.
Na teren, gdzie nie chciało rosnąć prawie nic, wprowadzili niewielkie, podziemnie żyjące ssaki. Liczyli co najwyżej na kosmetyczną poprawę. Zamiast tego ruszyła lawina zmian, która utrzymuje się już ponad cztery dekady i wciąż zadziwia badaczy.
Góra, która zamieniła las w pustynię
Erupcja Mount St. Helens w maju 1980 roku była jednym z najbardziej niszczących wybuchów wulkanicznych w historii USA. Ogromne połacie lasu przykryła warstwa jałowego pumeksu i popiołu. Drzewa legły jak wycięte zapałki, a żyzna wcześniej gleba przestała istnieć.
Rośliny miały problem, by w ogóle się tam zakorzenić. Botanicy liczyli pojedyncze gatunki, które zdołały przetrwać lub jakoś się zadomowić w ekstremalnych warunkach. Sygnały odradzania były słabe, rozproszone i bardzo powolne.
Na niektórych poletkach po kilku latach od erupcji doliczono się zaledwie kilkunastu roślin. Jak na teren dawniej porośnięty gęstym lasem – to niemal kompletna pustka.
Dla części naukowców był to idealny „poligon doświadczalny” do sprawdzenia, jak przyroda może podnosić się z totalnej katastrofy. I czy można jej w tym delikatnie pomóc.
Nieoczywisty bohater: mały gryzoń z wielkimi łapami
W 1983 roku zespół badaczy postanowił przetestować nieco szalony pomysł. Na wybrane fragmenty wulkanicznego pustkowia wprowadzili pocket gophers – niewielkie gryzonie, które większość rolników uznaje za szkodniki, bo rozkopują pola i trawniki.
Kluczowa cecha tych zwierząt to tryb życia. Gophery przez niemal całe dnie drążą tunele i wypychają na powierzchnię ziemię z głębszych warstw. Naukowcy założyli, że wraz z tą ziemią wydobywają też uśpione mikroorganizmy, resztki dawnego, żyznego profilu glebowego i odrobinę materii organicznej.
- gryzonie spędzają większość życia pod ziemią,
- przenoszą na powierzchnię głębsze warstwy gleby,
- rozbijają zbity, zasklepiony popiół,
- tworzą sieć kanałów, którymi może wnikać woda i powietrze.
Plan był prosty: pozwolić im robić to, co robią zawsze, i zobaczyć, jak na to zareaguje roślinność. Nikt nie spodziewał się przełomu. Raczej drobnego, naukowego przypisu.
Od kilkunastu kępek do 40 tysięcy roślin
Pierwsze lata nie przyniosły spektakularnych efektów. Po erupcji w badanym obszarze naliczono tylko około tuzina roślin, porozrzucanych jak przypadkowe kępki zieleni na szarym tle. Zmiana pojawiła się dopiero po kilku sezonach.
Po sześciu latach od wprowadzenia gryzoni badacze wrócili na teren eksperymentu. Zastali widok, który zupełnie nie pasował do ich wcześniejszych prognoz. Poletka z gopherami dosłownie kipiały życiem.
Na powierzchni, gdzie wcześniej rosło kilkanaście roślin, naliczono teraz ponad 40 tysięcy okazów . Obok wciąż leżały niemal martwe połacie, których nie „przekopały” podziemne ssaki.
Kontrast między poletkami z gryzoniami a terenem kontrolnym uderzał. Tam, gdzie nie grzebały w ziemi, rośliny nadal walczyły o każdy centymetr, a duże fragmenty krajobrazu wyglądały jak szare, zbetonowane pustkowie.
Życie, którego nie widać: bakterie i grzyby w akcji
Kolejne analizy pokazały, że same wykopane kopczyki ziemi to tylko część historii. Grunt przetransportowany na powierzchnię przez gophery był dosłownie naszpikowany mikroorganizmami. Wśród nich kluczową rolę odegrały bakterie i grzyby mikoryzowe .
Te ostatnie tworzą z korzeniami roślin niezwykle pożyteczny układ. Strzępki grzyba oplatają lub wręcz wnikają w drobne korzonki, znacząco zwiększając ich powierzchnię chłonną. Dzięki temu roślina może czerpać z gleby składniki odżywcze i wodę, które w przeciwnym razie byłyby dla niej niedostępne, zwłaszcza w trudnym, wulkanicznym podłożu.
Badania opisane w czasopiśmie Frontiers pokazały, że:
| Co robią grzyby mikoryzowe? | Efekt dla roślin |
|---|---|
| Zwiększają pobieranie wody i fosforu | Rośliny lepiej znoszą suszę i ubogą glebę |
| Pomagają rozkładać martwą materię | Do gleby wracają cenne składniki mineralne |
| Łączą różne rośliny w sieć | Możliwa jest wymiana substancji i „wsparcie” słabszych okazów |
Zespół kierowany przez Emmę Aronson zwrócił uwagę, że te podziemne sieci wsparły nie tylko trawy i drobne byliny. Na odrodzenie miały wyraźny wpływ także w przypadku drzew, których igły i liście po obumarciu stawały się kolejnym paliwem dla całego systemu glebowego.
Podziemne ekosystemy nie wyłączają się po kilku latach
Najciekawsze dane pojawiły się, gdy naukowcy wrócili na teren Mount St. Helens po kilkudziesięciu latach. Wielu oczekiwało, że różnice między poletkami się zatarły, a ślady dawnego eksperymentu rozmyły w czasie.
Okazało się coś odwrotnego: mikrobiologiczne społeczności „rozkręcone” przez działalność gryzoni działały nadal, a obszary przez nie przekształcone wyraźnie odróżniały się od sąsiednich, praktycznie martwych powierzchni.
Jak relacjonowała Aronson, różnica między glebą starego lasu, w którym sieci mikrobów funkcjonują pełną parą, a wyczyszczonym z życia, wykarczowanym terenem, bywa wręcz szokująca. W jednym miejscu bogaty zapach próchnicy, mnóstwo korzeni i grzybni, w drugim szary, sypki materiał bez struktury i niemal bez zapachu.
Ekosystem jak domino: od jednego gatunku do całej sieci
Eksperyment z gopherami pokazał, jak bardzo ekosystem przypomina układ kostek domina. Wprowadzenie jednego, pozornie mało znaczącego elementu może uruchomić lawinę powiązanych procesów.
W tym przypadku łańcuch wyglądał mniej więcej tak:
W efekcie z niemal martwej powierzchni powstaje złożona mozaika siedlisk, w której każda kolejna roślina i każde zwierzę dokład dokłada własną cegiełkę do odbudowy.
Czego uczy nas historia z Mount St. Helens
Dla naukowców zajmujących się klimatem i rekultywacją terenów ta historia to ważny sygnał. Pokazuje, że czasem skuteczna naprawa przyrody nie wymaga wielkich maszyn ani kosztownych programów, lecz mądrego wykorzystania procesów, które natura już ma „wbudowane”.
Nie oznacza to, że wystarczy wszędzie wypuszczać gryzonie. Każdy ekosystem ma własną dynamikę, swoje sojusze między gatunkami i własną historię. W jednym miejscu kluczową rolę zagrają kopiące ssaki, w innym może to być przywrócenie populacji dżdżownic, żuków gnojowych czy odpowiednich gatunków drzew.
Historia Mount St. Helens przypomina też, że pod stopami dzieje się znacznie więcej, niż widzimy. Grzyby mikoryzowe, bakterie glebowe i inne mikroskopijne istoty tworzą sieć, bez której las nie jest w stanie normalnie funkcjonować. Widać to boleśnie tam, gdzie gleba została zniszczona przez nadmierne wycinki, ciężki sprzęt albo chemikalia.
Jak można wykorzystać tę wiedzę w praktyce
W rekultywacji terenów poprzemysłowych, zdegradowanych przez górnictwo czy pożary, coraz częściej mówi się o tzw. podejściu ekologicznym. Zamiast tylko wyrównać teren i posiać mieszankę traw, specjaliści biorą pod uwagę całe, niewidoczne dla oka zaplecze biologiczne.
W praktyce może to oznaczać między innymi:
- wprowadzanie odpowiednich gatunków grzybów mikoryzowych wraz z sadzonkami drzew,
- ochronę lub przywracanie zwierząt kopiących nory, które poprawiają strukturę gleby,
- ograniczanie ciężkiego sprzętu, który ugniata grunt i niszczy podziemne korytarze,
- stosowanie resztek roślinnych i kompostu jako „paliwa” dla mikroorganizmów.
Dla zwykłego ogrodnika czy działkowca część tych zasad również ma sens. Zamiast obsesyjnej walki z każdym kretem czy nornicą, czasem warto zadać sobie pytanie, czy ich obecność nie świadczy o żywej, oddychającej glebie. Oczywiście potrzebne są kompromisy – nikt nie chce mieć zapadniętych grządek – ale totalna eliminacja wszystkich „kopaczy” nie zawsze służy ziemi.
Historia z Mount St. Helens przypomina, że to, czego nie widać gołym okiem, bywa decydujące. Kilka małych ssaków i miliardy mikroskopijnych organizmów potrafiły przywrócić życie tam, gdzie jeszcze niedawno leżały tylko popiół i kamienie. Dla przyszłości zniszczonych ekosystemów to jedna z najbardziej obiecujących lekcji ostatnich dekad.
