Плейстоценовый парк и Северо-восточная научная станция

Восстановление экосистем мамонтовых степей.

Северо-восточная научная станция и Плейстоценовый парк являются научными организациями, расположенными за полярным кругом в поселке Черский республики Саха (Якутия) (68° 44’N, 161° 23’E).

    Северо-восточная научная станция была основана в 1977 году. В настоящий момент она является одной из крупнейших исследовательских арктических станций в мире. Техническая оснащенность станции предоставляет широкие возможности для круглогодичных исследований в широком списке научных дисциплин, таких как экология, арктическая биология, мерзлотоведение, гидрология, лимнология, геофизика, атмосферная физика, изменения климата и других. Станция располагает тремя лабораториями с современным оборудованием и способна единовременно разместить до 50 человек.

    Плейстоценовый Парк является главным проектом Станции и представляет собой попытку воссоздать экосистему, доминировавшую в Арктике в позднем Плейстоцене — экосистему Мамонтовых степей. Для этого необходимо заменить современные низкопродуктивные северные экосистемы высокопродуктивными пастбищами с высокой плотностью животных и высокой скоростью биокруговорота.

    Первые эксперименты по расселению животных начались в 1988 году. Сейчас Плейстоценовый парк занимает 16 квадратных километров огороженной территории, и является домом для пяти видов крупных травоядных, таких как лошади, овцебыки, зубры, лоси и северный олень.

Территория парка на карте. Красная линия — старый забор, построенный в 1996 г., синяя линия — новый забор, построенный в 2004—2005 г. Маркером отмечена вышка в парке.

Научная станция

Северо-восточная научная станция была основана в 1978 году и изначально располагалась в 15 километрах от нынешнего местоположения и состояла всего из двух домиков на берегу маленькой речки, не имевших даже электричества. После более чем 30 лет развития Станция выросла в одну из крупнейших исследовательских станций в Арктике. Станция продолжает развиваться и по сей день, продолжая представлять год от года все новые возможности для исследований.

1. Вид на станцию с реки

2. Ворота в парк. Место, где река пересекается с забором, летом перетягивается канатом и бревнами, чтобы животные не убежали вплавь, а зимой по первому льду вмораживаются столбы и устанавливается временный забор, который перед ледоходом убирается.



3. Северные олени — наиболее многочисленные травоядные в парке.

В основном они пасутся в южной, не затапливаемой части парка, где доминирует лиственничный лес и кустарники. На пойму олени спускаются редко. Кроме травы (особенно в зимний период), они активно питаются ивовыми ветками, мхом с деревьев и ягелем.
Ходят олени стадами по 7-15 особей. Условия для жизни в парке у животных, судя по всему, хорошие, так как приплод самки дают каждый год и смертность животных низка.

Людей олени близко к себе не подпускают, и к базе тоже приходят редко.

В регионе популяция диких оленей достаточно небольшая, однако здесь есть несколько стад домашних оленей. Ближайшее из них в летнее время пасется в тундровой зоне на правом берегу реки Колымы

Стадо домашних оленей в тундре

4. Оленьи тропы, сфотографированные с мачты в парке



5. В связи с браконьерством численность лосей в регионе за последние 20 лет сильно снизилась. Для повышения численности лосей в Парке в нескольких местах в заборе построены детоши, которые позволяюь животным, находящимся вне огороженной территории, беспрепятственно проникать внутрь территории, но не дают им выйти обратно.

6. Кроме того, в Парк доставляются дикие телята, отловленные в других регионах.



7. Лоси

8. Овцебыки — на данный момент самые последние переселенцы в Парке. Первых из них привезли туда в сентябре 2010 с острова Врангеля. В следующем году планируется привести ещё несколько особей.

По сравнению с островом Врангеля, кормовая база в Парке очень хорошая. Несмотря на то, что сейчас вторая половина зимы, молодые овцебычки уверенно набирают в весе. В настоящий момент они содержатся в маленьком загоне площадью 50 гектар, чтобы можно было отслеживать состояние и поведение животных.

Овцебыки зимой



9. Разница растительности на острове Врангеля и в Парке очевидна



10. Виды морских берегов по пути на о. Врангеля. Местное название этих

30-метровых гигантов — Кекуры.



11. Овцебыки в маленьком загоне. Здесь их держали три месяца, чтобы убедится, что с животными все хорошо.



12. Стадо овцебыков на острове Врангель. Обратите внимание на то, какая у них скудная растительность. Сложно представить, что такие большие животные находят достаточно для себя корма во время зимы



13. В Парке живут Якутские полудикие лошади. Эти животные ниже обычных лошадей, и зимой у них отрастает длинная шерсть, защищающая их от мороза. Они питаются исключительно травяной растительностью. В лесах и кустарниках их можно увидеть только весной, когда все пастбища затоплены.



14. Первые шаги по парку



15. Жеребенок в Парке



16. Лошади зимой ходят тропами



17. Лошади подпускают человека близко, но гладить себя не дают



18.  середине лета, несмотря на обилие кормов, лошади еще худые, они набирают вес только ближе к осени



19. Лаборатории зимой



20. Часовня, построенная на обрыве на территории станции в 1988 году в честь тысячелетия крещения Руси



21. Здание Орбиты. В здании располагаются лаборатории, офис, конференц-зал, жилые помещения со всеми удобствами



22. Северо-восточная научная станция располагает большим количеством различной техники, позволяющей удовлетворить практически любые потребности в логистике.
Когда совсем нет никаких дорог, то есть вездеход. Манипулятор на крыше позволяет не только поднимать грузы до 2 тонн весом, но и устанавливать на них научное оборудование



23. В добавление к тому, что этот вездеход ходит везде, он ещё и плавает. Это качество несколько раз было причиной того, что эта техника всё ещё доступна на станции



24. Когда нужно проводить экспедиции численностью до 10 человек, то есть 13-метровая жилая баржа на 8 человек



25. Катер на воздушной подушке передвигается по любой ровной поверхности, будь то вода, лед или песок. Техника является незаменимой когда лед на реке либо ещё либо уже не пригоден для езды на традиционных видах техники. Летом 2011 года ожидается поступление новой модели катера на воздушной подушке



 

24 Апрель 2011 г. — В Парк прибыли зубры и маралы

В Парке появились пять зубров из Приокско-террасного заповедника и шесть маралов. Все чувствуют себя хорошо. Скоро будут фотографии и более подробная информация (на сайте).

Автор некоторых фотографий в этой галерее — профессиональный фотограф Крис Линдер.
 

Научное обоснование

    В позднем Плейстоцене степные экосистемы являлись доминирующими экосистемами планеты. В Европе, на севере Азии и на территории северной Америки доминировала мамонтовая тундростепь. В более южных широтах мамонты не водились, но принципиально степные экосистемы друг от друга не отличались. Все они характеризовались высокой плотностью животных, богатой травяной растительностью, высокой скоростью био-круговорота. Виды животных в экосистемах могли отличаться, но набор их «профессий» оставался почти неизменным — в каждой были необходимы «слоны», «коровы», «козлы», «волки», «тигры» и так далее. Эти экосистемы были крайне устойчивыми, они существовали сотни тысяч лет и пережили как глубокие оледенения, так и потепления, схожие с Голоценовым. Высокая численность животных позволяла травам оставаться единственной растительностью, так как только травы могут выдерживать активный выпас, кустарники же и деревья ломались или вытаптывались.

    Анализ костей, собранных на Севере Сибири, позволил рассчитать, что биомасса животных даже в холодные эпохи на севере достигала 10 тонн на квадратный километр, и в среднем на каждом квадратном километре северных степей пасся один мамонт, 5 бизонов, 6 лошадей и 10 оленей. Когда климат теплел, продуктивность пастбищ повышалась, и численность животных возрастала, а в суровые оледенения, наоборот, падала. При этом численность животных в более теплых и влажных степях была заметно выше, чем на севере.

    Степные экосистемы играли важную климатообразующую роль. В холодные эпохи почвы степей, и особенно почвы мамонтовой тундростепи, являлись основным наземным хранилищем и поглотителем углерода, а при потеплении климата тысячи миллиардов тонн углерода высвобождались обратно в атмосферу. Высокое альбедо степей помогало отражать значительную часть солнечного тепла. Высокая продуктивность и транспирация степей позволяла держать почвы сухими и предотвращала образование болот, поэтому глобальная эмиссия такого важного парникового газа, как метан, в атмосферу была низкая.

    14650 лет назад произошло очередное потепление, и это потепление не было более сильным, чем потепления в предыдущих ледниковых циклах, но оно повлекло за собой изменения не наблюдаемые ранее. Степные экосистемы по всей планете были заменены лесами, болотами и тундрами. Произошло глобальное вымирание крупных травоядных, сравнимое по своим масштабам только с вымиранием динозавров. Был нарушен цикл оледенения и климат, вместо того, чтобы постепенно вернуться к ледниковым условиям, остался неизменным на протяжении всего голоцена. Почему экосистемы, пережившие не один цикл похолодания и потепления, исчезли именно в Голоцене? Чем отличается последнее потепление от всех предыдущих?

    В Плейстоцене роль человека в степных экосистемах была очень низкой. Человек был самым медленным и слабым животным, обремененным беззащитным потомством. Дикие животные, и особенно хищники, были для них не пищей, а смертельной опасностью. Ареал обитания человека был ограничен Африкой, Австралией и югом Европы и Азии. Однако сразу после потепления 14650 лет назад человек начал массовую экспансию в Сибирь, Арктику и через Берингов пролив, попал в Америку, где всего за 100-200 лет достиг южной оконечности Южной Америки. Вместе с ростом численности людей множились навыки и знания человека. С потеплением в местах, ранее слишком суровых для жизни, появились дрова и возможности строить жилища. Благодаря новым возможностям и технологиям, человек в степи из травоядного и падальщика превратился в новый вид хищника. Появление нового хищника — это всегда стресс для экосистемы в целом и травоядных видов в частности, а появление хищника, непрерывно оттачивающего свои навыки и методы охоты, оказалось для экосистемы стрессом, который она не смогла пережить.

    Следом за волной миграции человека двигалась волна вымирания животных. И если в Европе и Африке вымер только небольшой процент от всего видового набора мегафауны, то в Южной Америке большая часть видов животных с весом более 44 кг вовсе исчезла. Виды, которым удалось пережить волну миграции человека, значительно снизили свою численность и были вынуждены искать убежищ в горах и лесах. В результате десятки миллионов квадратных километров степей и лугов на всей планете остались без травоядных. Вновь выросшая летом трава не была съедена и осталась лежать мертвым литером на поверхности почвы. Полезные вещества, сохраненные в литере, были выдернуты из биокруговорота. Новые побеги деревьев и кустарников никто не вытаптывал. Низкий уровень транспирации вызвал повышенную влажность почв, полезные вещества вымывались из неё, и через несколько сотен лет богатейшие степи планеты были заменены низкопродуктивными современными экосистемами, и у животных исчезла возможность восстановить свою численность — исчезла необходимая кормовая база.

    Впоследствии, с развитием земледелия, леса и болота были заменены искусственными экосистемами полей и домашних пастбищ. Восстановление богатых степных экосистем в этих местах невозможно, так как эти территории находятся на службе у растущего населения Земли, но существуют обширные территории на нашей планете, где земледелие невозможно. Эти неиспользуемые и пустынные, с точки зрения биоразнообразия, территории могут стать домом для угнетенных диких животных, и, что не менее важно в свете продолжающегося потепления климата, — хранилищем углерода, а также зеркалом, отражающим солнечное тепло в атмосферу.

    Современные экосистемы находятся в устойчивом состоянии, и у них, как у и степных экосистем Плейстоцена, существуют защитные и компенсирующие механизмы, позволяющие выдерживать конкуренцию. При одинаковых климатических и внешних условиях могут устойчиво развиваться как степи, так и леса или тундры, необходимо только, чтобы эти механизмы заработали. Мамонтовые тундростепи в Плейстоцене доминировали как на Аляске, так и в совершенно других климатических условиях на Иберийском полуострове, так же, как и тундры сейчас успешно доминируют как в Швеции, так и на севере Сибири. Человек вызвал замещение степи на леса и тундры, элементарно снизив численность животных и продержав эту низкую численность достаточно долгое время для деградации пастбищ. Для того, чтобы провести обратные превращения, необходимо поступать обратным образом — требуется на ограниченной территории искусственно поддерживать высокую численность животных в течение времени, достаточного для развития пастбищ. Когда лесная, моховая и кустарниковая растительность исчезнет, количество удобрений возрастет, высокопродуктивные травы будут доминировать и будет достаточный набор травоядных и хищников, степная экосистема станет устойчивой и способной к расширению.