Катастрофа откладывается?

Что происходит со степями и полупустынями Центральной Азии.

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 статьив 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.