18/09/2022
0В Аппалачах ученые и лесоводы пытаются повторно представить гибридную версию, помогая оживить поврежденную землю, а также вернуть любимое дерево.
Майкл Френч осматривает ход работ на бывшей шахте в восточном Огайо.
ЗАПАДНЫЙ ЛАФАЙЕТ, Огайо — Майкл Френч брел через заросли колючей ежевики, не обращая внимания на ветки, которые ему приходилось время от времени отбрасывать, чтобы добраться до тихого уголка холмистой земли, где когда-то добывали уголь. Однако теперь он покрыт цветущими золотарниками и длинными желто-зелеными травами и усеян саженцами деревьев.
Зрелище, признал он, большинству покажется невпечатляющим. Тем не менее, возможно, это самое ценное достижение мистера Френча. Для него молодые деревья символизируют то, что может стать критическим возвращением для некоторых исчезающих лесов страны, и в частности для одного дерева, американского каштана.
«Я не вижу этого так, как это видит большинство людей», — сказал он. «Я смотрю на это и вижу, что будет через 80–100 лет».
К тому времени г-н Френч предполагает, что каштан, любимое дерево, почти уничтоженное столетие назад грибком, вызывающим фитофтороз, будет среди тех, что составляют обширный лес местных деревьев и растений.
Миллиарды каштанов когда-то преобладали в Аппалачах, и американцы на протяжении многих поколений полагались на их крепкие стволы при изготовлении бревенчатых хижин, панелей пола и телефонных столбов. Семьи хранили маленькие коричневые орехи с деревьев на чердаках, чтобы есть их во время курортного сезона.
Теперь г-н Френч и его коллеги из некоммерческой организации Green Forests Work надеются помочь многолетним усилиям по возрождению американского каштана, вернув деревья на бывшие угольные шахты Аппалачей. Десятилетия добычи полезных ископаемых, которые способствовали глобальному потеплению, оставили после себя сухую, кислую и затвердевшую землю, что затруднило выращивание намного больше, чем неместные травянистые растения и травы.
Поскольку добыча угля продолжает сокращаться, а многие оставшиеся шахты закрываются навсегда, лесники считают, что восстановление участков добычи — это возможность доказать, что на землях, деградировавших за десятилетия добычи, можно создать что-то продуктивное, особенно в момент, когда деревья все больше ценятся за их климатические преимущества. Леса могут улавливать выбросы, вызывающие потепление планеты, создавать безопасную гавань для находящихся под угрозой исчезновения видов диких животных и делать экосистемы более устойчивыми к экстремальным погодным явлениям, таким как наводнения.
Исследователи говорят, что каштан хорошо подходит для этой цели, потому что исторический ареал дерева «почти идеально» перекрывается с местностью, покрытой бывшими угольными шахтами, которые простирались в некоторых частях восточного Кентукки и Огайо, Западной Вирджинии и западной Пенсильвании.
Еще одним преимуществом восстановления участков добычи таким образом является то, что каштановые деревья предпочитают слегка кислую среду и лучше всего растут на песчаной и хорошо дренированной почве, которая не слишком влажная. Эти условия, которые в основном соответствуют территории где раньше добывали уголь, сказала Кэролин Кейффер, эколог растений из Университета Майами в Огайо.
С 2009 года Green Forests Work помогла посадить более пяти миллионов местных деревьев, в том числе десятки тысяч каштанов, на 9400 акрах рекультивируемых земель. За это время группа собрала сторонников, в том числе рейнджеров Лесной службы США, пытающихся вернуть красную ель в национальные леса Западной Вирджинии, и компании по производству бурбона, заинтересованные в устойчивости белых дубов, которые используются для производства бочек для хранения и выдержки виски.
«Мы, люди, принесли чужеродный грибок, который погубил каштановые леса», — сказал доктор Кейффер, имея в виду паразитический грибок, случайно завезенный в Северную Америку в конце 1800-х годов на импортированных японских каштанах.
По ее словам, после этого развитие угледобычи сделало почти невозможным естественное восстановление лесов, подобным тем, которые были до появления болезни. «Может быть, мы сможем вернуть каштаны обратно».
Восстановление лесов это призвание которое всегда мотивировало Томаса Брэннона, даже когда он был третьеклассником в 1940-х годах, сажая деревья со своими братьями и сестрами на земле своей семьи в восточном Огайо, которую мистер Френч посетил в августе.
«Если я смогу сделать так, чтобы эти 230 акров выглядели лучше, мне этого достаточно», — сказал г-н Брэннон.
Его бабушка и дедушка продали права на добычу полезных ископаемых в 1952 году, после чего последовало почти четыре десятилетия добычи угля.
В 1977 году федеральное правительство приняло Закон о контроле за добычей полезных ископаемых и рекультивации, требующий от горнодобывающих компаний вернуть землю в тот вид, который она имела до начала добычи полезных ископаемых.
В результате горнодобывающие компании засыпали выкопанную землю, плотно прижимая каменный материал к склону холма, чтобы он не вызывал оползней, сказал Скотт Эггеруд, лесничий из Управления рекультивации и правоприменения открытых горных работ, агентства, которое следит за соблюдением закона о горной добыче. Чтобы предотвратить эрозию, горнодобывающие компании сажают агрессивные, в основном неместные травы, которые могут выдерживать сильно уплотненную почву.
С 1980-х до начала 2000-х примерно один миллион акров ранее покрытых лесом территорий в Аппалачах был рекультивирован таким образом как “отработанные” территории добычи угля.
Теоретически уплотнение земли и ее быстрое озеленение было хорошей идеей с точки зрения предотвращения эрозии и загрязнения воды, сказала Сара Фитцсиммонс, главный специалист по охране природы Американского фонда каштанов. Но это затруднило восстановление лесов.
Плантаторы деревьев описали первые усилия по лесовосстановлению этих унаследованных земель как «посадку деревьев на автомобильной стоянке».
Когда в 2013 году компания Green Forests Works прибыла на территорию Брэннона, они сосредоточились на устранении части ущерба, нанесенного земле, задействовав бульдозеры с гигантскими стержням для глубокого рыхления, которые вкапываются в почву на глубину от трех до четырех футов, разрыхляя почву и горные породы.
К весне группа посадила более 20 000 саженцев, представляющих собой смесь 20 различных местных пород деревьев, включая американский каштан, виргинскую сосну и различные дубы.
Они также посадили 625 каштанов на площади в один акр, которую они назвали тестом потомства, чтобы оценить здоровье гибридных каштанов — пятнадцать шестнадцатых американских каштанов и одна шестнадцатая китайских каштанов, которые были скрещены учеными из Американского фонда каштанов, некоммерческой организации, группа, образованная в 1980-х годах.
Китайские каштаны эволюционировали вместе с грибком, что сделало их устойчивыми к воздействию гнили. Затем ученые заразили частично американские, частично китайские каштаны грибком, чтобы выбрать те, которые выжили. Затем они повторили этот процесс в течение нескольких поколений.
«В итоге мы получили каштан, который больше похож на американский каштан, но сохраняет некоторую устойчивость к болезням китайских каштанов», — сказал Джаред Уэстбрук, научный директор фонда.
Метод скрещивания для выращивания каштанов, устойчивых к фитофторозу, оказался более сложным, чем предполагалось изначально. Хотя эти усилия все еще продолжаются, исследовательская группа из Колледжа экологических наук и лесоводства SUNY начала работы по генной инженерии деревьев, взяв ген борьбы с грибком у пшеницы и перенеся его в зародыши американского каштана.
Многие из каштанов, растущих в тесте потомства, теперь двыше мистера Френча. Когда он осматривал их в августе, то указал на несколько деревьев черной акации, которые сами по себе поселились рядом с каштанами — захватывающее развитие, сигнализирующее о том, что природа делает свое дело, сказал г-н Френч.
Белая акация может поглощать атмосферный азот и преобразовывать его в более доступный для растений вид. Листья дерева опадают и быстро перегнивают, образуя верхний слой почвы. Как быстрорастущее, но недолговечное дерево, белая акация затеняет другие саженцы в первые годы их жизни, побуждая их расти прямыми и высокими, поскольку они конкурируют за свет. Как порода пионер акация какое-то время помогает залечить раны, нанесенные добычей угля, а потом отпадает».
Изменение климата усложнило усилия по восстановлению видов деревьев другими способами. По словам доктора Уэстбрука, по мере повышения температуры оптимальный диапазон для каштана и ряда других видов деревьев будет смещаться на север, в северные части Соединенных Штатов и Канады. Некоторые управляющие дикой природой начали эксперименты по преднамеренному перемещению определенных видов деревьев на север в рамках спорного процесса, называемого помощью миграции.
По словам г-на Уэстбрука, поскольку каштаны были уничтожены, а все оставшиеся деревья вырастают только до нескольких лет, прежде чем умрут от фитофтороза, у них не было возможности размножаться и адаптироваться к изменению климата, как у других видов. «По сути, они на 50–100 лет отстают от каждого дерева, у которого не было этой болезни», — сказал он.
Усилия по лесовосстановлению на шахтных выработках были сосредоточены на посадке различных местных видов деревьев, но каштаны всегда были хорошим способом вступить в трудный разговор о поощрении отрасли изменить свои стандартные методы.
«Когда вы начинаете говорить с людьми о каштане, они приходят в настоящий восторг», — сказал г-н Френч.
Однако лесовосстановление — это нечто большее, чем какой-либо один вид. Важно использовать «целостный экосистемный подход», — сказал Кристофер Бартон, профессор лесной гидрологии в Университете Кентукки и президент Green Forests Work.
Например, на некоторых участках плантаторы не только сажают деревья, но и создают водно-болотные угодья. Искусственные водно-болотные угодья в Национальном лесу Мононгахела в горах Аллегейни в Западной Вирджинии выглядят как мозаика из небольших водоемов со спутанными ветвями поваленных деревьев, выступающими из воды в местах, оставленных там намеренно, чтобы земноводные могли использовать их в качестве безопасного места для откладования яиц», — сказала Анна Мария Брандуцци, координатор лесовосстановления Green Forests Work.
Некоммерческая группа вместе с Лесной службой США работает над восстановлением экосистемы красной ели на 2500 акрах земли в Мононгахеле, где добывали уголь.
По словам доктора Бартона, исторически этот район был достаточно влажным, чтобы мог накапливаться торф, губчатый материал, образованный частично разложившимся органическим веществом, который может служить важным поглотителем углерода.
После горной рекультивации территория потеряла влагу вместе с деревьями.
«Самый большой ограничивающий фактор для роста деревьев — это влажность почвы», — сказал Шейн Джонс, сотрудник отдела экосистем Лесной службы. «Мы пытаемся разными способами вернуть воду на територию бывшей добычи угля», — сказал он, взяв горсть земли и отжав струйку воды.
Елена Шао — научный сотрудник, освещающий вопросы изменения климата и окружающей среды. @elenalingshao
