Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Пастбища вместо лесов, или что не увидели эпиорнисы

Древние люди сожгли леса Мадагаскара.

Если мы сравним скорость работы дровосека и лесозаготовительного комбайна, то ни самый острый топор, ни даже густая и длинная борода не помогут человеку выиграть соревнование с машиной.  С ростом эффективности труда растёт и наше влияние на окружающую среду, которое пока, по большей части, негативное: загрязнение атмосферы и океана, истребление флоры и фауны – всё это, к сожалению, идёт бок о бок с развитием промышленности. Некоторые радикальные борцы «за экологию» даже требуют отказа от технического прогресса и возвращения человечества обратно в древние времена – дескать, только так мы убережём себя от неминуемой гибели. Однако если мы посмотрим на историю, окажется, что человек, вооружённый лишь примитивными орудиями труда, уже мог воздействовать на природу и вызывать серьёзные изменения на огромных территориях.

Исследователи из MIT и Массачусетского университета в Амхерсте выяснили, что массовое сокращение лесов на острове Мадагаскар, которое произошло около 1000 лет назад, было вызвано вовсе не изменением климата или какими-нибудь другими стихийными бедствиями. Вина за исчезновение деревьев целиком и полностью лежит на человеке, который за короткое время специально выжег леса, чтобы обеспечить домашним животным обширные пастбища. Установить этот факт помогли необычные улики – два сталагмита из пещеры на северо-западе острова. Что же такого учёные нашли в этих минеральных образованиях, что позволило выдвинуть древним мадагаскарцам столь серьёзное обвинение?

Ключом к разгадке стали изотопы углерода: углерод-12 и углерод-13, точнее изменение их соотношения в материале сталагмитов с течением времени. Дело в том, что в углекислом газе, который находится в атмосфере, поддерживается примерно постоянное соотношение двух этих изотопов. Растения, поглощая углекислый газ в процессе фотосинтеза, переводят атмосферный углерод, в конечном счёте, в другие формы – органические молекулы или минеральные вещества. Другими словами, растения перекачивают углерод из атмосферы в почву. Однако делают они это разными способами: существуют, так называемые С3 и С4 механизмы фотосинтеза.

Это разные цепочки химических реакций, по которым молекула углекислого газа превращается в органические вещества. И эти механизмы чувствительны к изотопному составу углекислого газа: больше всего растениям «нравится» углерод-12. А вот к углероду-13 отношение у растений складывается по-разному: те из них, которые фотосинтезируют по механизму С3, оказываются более привередливыми, чем те, которые используют механизм С4.  Иными словами, в зависимости от механизма фотосинтеза, в почве, а как следствие и в материале сталагмита, окажется разная концентрация углерода-13.

Ну и самое главное, если вы ещё окончательно не запутались во всех этих механизмах фотосинтеза и изотопах углерода. Мадагаскарские деревья и травы используют преимущественно разные механизмы фотосинтеза: деревья – С3, а травы – С4. Это значит, что если ландшафт образован в основном лесами и кустарниками, то в почве будет одно соотношение изотопа углерода-13, а вот если там не растёт ничего выше травы, то другое. И если вдруг в сталагмите происходит резкий скачок в концентрации углерода-13, значит лесной ландшафт в этот период резко сменился на степной. Что и обнаружили исследователи в двух образцах сталагмитов, связав это с тем, что древние скотоводы активно выжигали леса, чтобы обеспечить своим животным обширные пастбища. На то, что это была вина именно вина человека, указывают отсутствия следов изменения климата, которые также бы сказались на соотношении изотопов.

Так что менять ландшафты огромных территорий человечество, по всей видимости, могло уже задолго до технической революции. Кстати,  с исчезновением лесов связывают и гибель последних представителей мегафауны острова, например, гигантских лемуров и гигантских нелетающих птиц семейства эпиорнисовых, которые лишились привычной среды обитания и кормовой базы.