22/08/2023
0В отложениях окаменелостей в карьерах La Brea Tar Pits в Лос-Анджелесе хорошо сохранились останки многих доисторических животных, которые застряли в естественных просачиваниях асфальта за последние 60 000 лет. Каллен Таунсенд, любезно предоставлено NHMLAC
За последнее десятилетие смертоносные лесные пожары стали все более частыми, как из-за антропогенного изменения климата, так и разрушительных методов управления земельными ресурсами. Южная Калифорния, пострадала особенно сильно.
Первую волну лесных пожаров Южная Калифорния пережила 13 000 лет назад. Эти пожары навсегда изменили растительность региона и способствовали крупнейшему вымиранию на Земле за более чем 60 миллионов лет.
Как палеонтологи, мы обладаем уникальным взглядом на долгосрочные причины и последствия изменений окружающей среды, как связанных с естественными колебаниями климата, так и вызванных деятельностью человека.
В новом исследовании, опубликованном в августе 2023 года, мы стремились проанализировать и понять изменения, которые происходили в Калифорнии во время последнего крупного вымирания в конце плейстоцена, периода времени, известного как ледниковый период. Это событие уничтожило большинство крупных млекопитающих Земли примерно от 10 000 до 50 000 лет назад. Это было время, отмеченное драматическими климатическими потрясениями и быстрым распространением человеческого населения.
На этой фреске под названием «В ловушке времени» изображена часть мегафауны, которая бродила по Лос-Анджелесу в эпоху плейстоцена. Большинство этих видов вымерло во время глобального вымирания в конце эпохи. Марк Халлетт
Последнее крупное вымирание
Потом внезапно они исчезли. Во всем мире исчезли крупные млекопитающие, характеризовавшие глобальные экосистемы на протяжении десятков миллионов лет. Северная Америка потеряла более 70% млекопитающих весом более 97 фунтов (44 кг). Южная Америка потеряла более 80%, Австралия почти 90%. Только Африка, Антарктида и несколько отдаленных островов сохранили то, что сегодня можно было бы считать «естественными» сообществами животных.
Причина этих вымираний остается неясной. Десятилетиями палеонтологи и археологи спорили о возможных причинах. Ученых сбило с толку не то, что очевидных виновников нет, а то, что их слишком много.
Когда закончился последний ледниковый период, потепление климата привело к изменению погодных условий и реорганизации растительных сообществ. В то же время человеческая популяция быстро росла и распространялась по земному шару.
Любой или оба из этих процессов могут быть причастны к вымиранию. Но летопись окаменелостей любого региона обычно слишком скудна, чтобы точно знать, когда крупные виды млекопитающих исчезли из разных регионов. Это затрудняет определение того, виноваты ли в этом потеря среды обитания, нехватка ресурсов, стихийные бедствия, охота людей или некоторая комбинация этих факторов.
Смертельная комбинация
Некоторые записи предлагают подсказки. La Brea Tar Pits в Лос-Анджелесе, самом богатом в мире месте окаменелостей ледникового периода, хранит кости тысяч крупных млекопитающих, которые были пойманы в ловушку вязких асфальтовых просачиваний за последние 60 000 лет. Белки в этих костях можно точно датировать с помощью радиоактивного углерода, что дает ученым беспрецедентное представление о древней экосистеме и возможность пролить свет на время и причины ее разрушения.
Раскопки ямы 61/67 в карьерах Ла Бреа Тар в 1915 году. Окаменелости из этой ямы включают последние известные образцы многих видов мегафауны в Северной Америке. Предоставлено Музеями естественной истории округа Лос-Анджелес.
Наше недавнее исследование в Ла-Бреа-Тар-Питс и близлежащем озере Эльсинор обнаружило свидетельства драматического события 13 000 лет назад, которое навсегда изменило растительность Южной Калифорнии и привело к исчезновению знаковых мегамлекопитающих Ла-Бреа.
Архивы отложений со дна озера и археологические записи свидетельствуют о смертельной комбинации — потепление климата, перемежающееся многолетними засухами и быстро растущим населением. Эти факторы подтолкнули экосистему Южной Калифорнии к переломному моменту.
Подобные комбинации потепления климата и антропогенного воздействия обвиняют в вымирании ледникового периода в других местах, но наше исследование обнаружило кое-что новое. Катализатором этой драматической трансформации, по-видимому, стало беспрецедентное увеличение лесных пожаров, которые, вероятно, были устроены людьми.
Двое из авторов, Эмили Линдси и Риган Данн, держат в руках челюсти саблезубого кота и лютого волка, двух видов, вымерших во время массовой гибели крупных животных позднего плейстоцена. Наталья Кент. Предоставлено Музеями естественной истории округа Лос-Анджелес.
Процессы, приведшие к этому краху, сегодня хорошо известны. Когда Калифорния потеплела, выйдя из последнего ледникового периода, ландшафт стал суше, а леса отступили. В Ла-Бреа популяции травоядных сократились, вероятно, из-за сочетания охоты человека и потери среды обитания. Виды, связанные с деревьями, такие как верблюды, полностью исчезли. За тысячелетие, предшествовавшее вымиранию, среднегодовая температура в регионе выросла на 10 градусов по Фаренгейту (5,5 градусов по Цельсию), и озеро начало испаряться. Затем, 13 200 лет назад, экосистема пережила 200-летнюю засуху. Половина оставшихся деревьев погибла. Из-за меньшего количества крупных травоядных, поедающих растительность, в ландшафте накопились огромные запасы мертвой биомассы.
В то же время население Северной Америки начало расширяться. И по мере распространения люди приносили с собой новый мощный инструмент — огонь.
Люди и наши предки использовали огонь на протяжении сотен тысяч лет, но огонь по-разному влияет на разные экосистемы. Записи древесного угля из озера Эльсинор показывают, что до появления людей пожарная активность в прибрежной части Южной Калифорнии была низкой. Но 13 200–13 000 лет назад, по мере роста населения, количество пожаров в регионе увеличилось на порядок.
Наше исследование показывает, что сочетание жары, засухи, гибели травоядных и пожаров, вызванных деятельностью человека, привело эту систему к переломному моменту. В конце этого периода Южная Калифорния была покрыта растениями чапараля, которые процветают после пожаров. Был установлен новый пожарный режим, а культовая мегафауна Ла Бреа исчезла.
Уроки на будущее
Изучение причин и последствий плейстоценовых вымираний в Калифорнии может дать ценный контекст для понимания сегодняшнего кризиса климата и биоразнообразия. Комбинация потепления климата, увеличения численности населения, утраты биоразнообразия и вызванных деятельностью человека пожаров, подобная той, что характеризовала период вымирания во время ледникового периода в Южной Калифорнии, сегодня повторяется снова.
Тревожным отличием является то, что сегодня температура повышается в 10 раз быстрее, чем в конце ледникового периода, в первую очередь из-за сжигания ископаемого топлива. Это антропогенное изменение климата способствовало пятикратному увеличению частоты и интенсивности пожаров, а также площади выгоревших площадей в штате Калифорния за последние 45 лет.
Хотя сейчас Калифорния славится экстремальными пожарами, наше исследование показывает, что пожары — относительно новое явление в этом регионе. За 20 000 лет, предшествовавших вымиранию, данные об озере Эльсинор показывают очень мало случаев пожаров даже в сопоставимые периоды засухи. Только после прибытия человека огонь становится постоянной частью экосистемы.
Даже сегодня оборванные линии электропередач, костры и другие действия человека являются причиной более 90% лесных пожаров в прибрежной Калифорнии.
Параллели между вымиранием мегафауны в позднем плейстоцене и сегодняшними экологическими кризисами поразительны. Прошлое учит нас тому, что экосистемы, от которых мы зависим, могут рухнуть, если на них воздействуют множественные пересекающиеся нагрузки. Удвоение усилий по устранению выбросов парниковых газов, предотвращению безрассудных возгораний и сохранению оставшейся на Земле мегафауны может помочь предотвратить еще одну, еще более катастрофическую трансформацию.
