Огонь в саванне – Наутилус

яраннее утро в национальном парке Горонгоса; до дневной жары еще несколько часов. Толстые, с загнутыми ушами полевые гиды толпятся между передними сиденьями нашего грузовика для сафари; Полное руководство по змеям Южной Африки сидит сверху. Грузовик прыгает через несколько километров ухабистых дорог вместе с научным техником. Андрей Архимед за рулем.

Вскоре мы видим заборы, разделяющие саванну на участки: одни доступны для крупных травоядных, другие нет. Мы прибыли на место продолжающегося крупномасштабного эксперимента по определению роли огня и крупных травоядных в формировании разнообразия и структуры экосистем саванн. Экспериментальная зона занимает около 487 акров парка площадью в миллион акров, и сегодня утром мы подъезжаем, чтобы изучить его часть.

Из грузовика вываливается Андре, смотритель парка с длинноствольной винтовкой, и два студента магистерской научной программы Горонгоса, Джоната Хоаким Каминьо и Иоланда Гридес Фернандо Марколино. Мы стоим на краю участка размером примерно 100 на 100 футов — размером с две баскетбольные площадки — и Каминьо объясняет, что мы собираемся делать: ходить и подсчитывать виды, которые мы видим, записывая их в небольшой журнал и идентифицируя их как лучшее, что мы можем. Внезапно он замолкает. Низкий гул означает, что поблизости находится лев. Как только я узнаю этот звук, я радуюсь, что пришел рейнджер.

Андре, Каминьо и Марколино принимают участие в Экологическом эксперименте саванны Горонгоса, который позволяет исследователям следить за присутствием крупных млекопитающих с помощью периодических «заграждений» — огороженных территорий, не допускающих проникновение крупных существ, — чтобы проверить влияние раннего и пожары в конце сезона, связанные с круговоротом питательных веществ в почве и растительности, а также с населяющими их насекомыми, рептилиями, амфибиями, птицами и млекопитающими. Тропический химик-эколог Тара Массад, директор магистерской программы Горонгоса в области биологии сохранения, запустил проект в декабре 2020 года в качестве платформы для обучения студентов, в основном из Мозамбика, проведению высококачественных научных исследований. Но это также дает бесценную информацию о давних вопросах экологии саванны.

Внезапно он замолкает. Низкий гул означает, что поблизости находится лев.

Саванна — это обширная область смешанных пастбищ и лесов с разбросанными деревьями, которые не образуют закрытый полог. Около половины африканского континента занимает саванна, а огонь и травоядные животные, такие как антилопы и слоны, управляют экосистемами, «в основном формируя наши сообщества и влияя на остальную часть биоразнообразия саванны», — говорит Массад. Эти два основных фактора влияют на такие вещи, как круговорот питательных веществ в почве и то, какие растения где растут, а также на то, какие животные могут использовать растения для выживания, что делает понимание системы фундаментальным для изучения экологии саванн — как в Горонгосе, так и во всем мире.

Проект Каминьо направлен на то, чтобы понять реакцию птиц на кормление в районах саванны, где присутствуют крупные млекопитающие и где случались пожары. Андре собирает аналогичные данные о ящерицах и змеях, а Марколино устанавливает ловушки для жуков в этом районе, чтобы понять, как они реагируют на пожары и травоядных.

Андре ставит таймер мобильного телефона на 20 минут, и мы начинаем медленную медитативную прогулку по периметру участка в поисках любых признаков жизни. Мои ноги хрустят сухой травой, и я напрягаю свои чувства, чтобы увидеть то, что наблюдают ученые — крошечные обороты белого крыла или обрывок песни, хвост маленькой ящерицы или крыло порхающего насекомого. Кажется, что их чувства отточены до такой степени, что на это уходят месяцы целенаправленной практики.

Каминьо стремится идентифицировать виды птиц, а также наблюдать за тем, что они делают и как используют свою среду обитания. Они кормятся? Они отдыхают? Пока мы идем, он держит потрепанную книгу в небесно-голубой обложке: Робертс Птицы Южной Африки. Он говорит мне, что ему всегда нравились птицы. Выросший недалеко от столицы Мапуту, он любил слушать их песни и видеть их цвета. Но по мере того, как он рос в учебе, его любовь углублялась: «Теперь речь идет не только о пении, но и об их биологии и поведении».

Экологический эксперимент саванны Горонгоса задуман как долгосрочное исследование и исследовательская площадка, которая позволяет студентам Горонгоса внести свой вклад в детальное понимание функции саванны. Опытный участок состоит из 10 блоков, в каждом из которых по шесть площадок: три открытых для крупных травоядных млекопитающих и три огороженных. (Открытые находятся в пределах досягаемости льва.) Из этих шести два сжигаются в начале сезона, два – в конце сезона, а два вообще не сжигаются, что позволяет ученым понять, как последствия огонь и крупные млекопитающие взаимодействуют.

Похожие эксперименты существуют в Кении И в Южная Африка в Национальном парке Крюгера, но они не предназначены для проверки эффектов режимов огня и присутствия крупных травоядных млекопитающих в эксперименте с полным скрещиванием, говорит Массад. Еще один аспект проекта в Горонгосе, который отличает его, заключается в том, что он всесторонне рассматривает биоразнообразие, поскольку студенты изучают несколько видов. «Благодаря этим небольшим проектам в рамках большого проекта, — говорит Массад, — мы можем понять не только то, как эти факторы влияют на крупных млекопитающих, — о которых обычно заботятся люди, — но также и на все более мелкие и более биоразнообразные таксоны». хорошо.”

После одного года анализа экспериментальных данных Массад рад видеть различия в результатах на графиках. Исследователи, участвующие в проекте, обнаружили, что на выжженных участках больше травяной биомассы, что хорошо для крупных млекопитающих, кормящихся и пасущихся. С другой стороны, участки, открытые для травоядных, имеют ограниченное количество трав — результат, который «не является сюрпризом, но приятно видеть, что это происходит в течение года, и также здорово, что он совпадает с результатами из других частей Африки». — говорит Массад.

Другой вывод заключается в том, что и огонь, и травоядные ограничивают численность и регенерацию кустарников — данные, подтверждающие аналогичные выводы в других частях Африки. Большой остающийся вопрос в саваннах заключается в том, как поддерживается баланс деревьев и травы. «Как так получается, что господствуют не только травы или только деревья?» — говорит Массад. «Огонь и крупные травоядные по-разному влияют на траву и древесную растительность, и этот эксперимент позволяет нам понять их взаимодействие, которое, вероятно, со временем станет сильнее. В будущем мы ожидаем увидеть влияние и на рост деревьев».

Их чувства, кажется, целенаправленно отточены к этой среде.

Большая часть человеческого управления саваннами осуществляется с помощью огня – сжигание позволяет расти большему количеству травы, что хорошо для туристических зон, которые хотят привлечь антилоп и другие фотогеничные виды, которых ищут туристы. Но эксперимент в Горонгосе показал, что огонь по-разному влияет на разные виды. Хотя пожары в начале сезона были полезны для мелких млекопитающих, они привели к уменьшению численности земноводных. Массад говорит, что исследований о влиянии огня или крупных млекопитающих на другие таксоны животных очень мало; в частности, существует несколько исследований, если таковые имеются, по проверке режимов сжигания биоразнообразия за пределами Горонгоса, что делает результаты заметными.

«Сосредоточив внимание только на использовании огня в качестве инструмента управления крупными млекопитающими, люди могут не обязательно способствовать всестороннему сохранению биоразнообразия в саваннах, — говорит Массад, — даже если вы можете дать туристам то, что они хотят увидеть, а это хороший вид на природу». крупные пастбищные животные».

Массад надеется, что эксперимент продлится 10 лет. Чем дольше он продлится, тем больше ученые смогут узнать об изменениях климата и влиянии разовых событий, таких как циклоны, в дополнение к фундаментальной науке о сюжетах.

По прошествии 20 минут я следую за Каминьо и Андре к другому сюжету. Дневной зной начинает проникать в щели между деревьями, и пот выступает на моей шее и спине. По прошествии трех часов мои лодыжки покрыты укусами насекомых, и мы видели лишь несколько существ, в том числе маленького синего воскового червя и черноспинного пуховика: птицу, узнаваемую по уникальному щелкающему звуку, сопровождаемому свистом между песнями. . Единственная рептилия, которую Андре записал сегодня утром, — это сцинк, которого Марколино случайно разрубил на части, когда она копала ямы для своих ловушек для насекомых. Вероятно, он прятался под землей после того, как экспериментальный участок был сожжен. Мы наблюдаем, как его хвост продолжает шевелиться, отделяясь от тела.

Группа вернется вечером, чтобы проверить те же участки в разное время дня, записывая каждое наблюдение. Все эти данные станут частью свода знаний и приведут к более полному пониманию тонкостей саванны, чтобы помочь сохранить экологическую широту Африки, да, для людей, а также для самих животных и растений.

Кэтрин Гэммон — независимый научный писатель из Санта-Моники, Калифорния, пишет об окружающей среде, науке и воспитании детей. Вы можете найти ее в Твиттере @kategammon.

Главное фото Петра Наскрецкого

Наутилус Серия Gorongosa публикуется в сотрудничестве с Научно-образовательной медиа-группой Медицинского института Говарда Хьюза.