Захист стародавніх модрин чилійського прибережного хребта став вирішальним для майбутнього помірних тропічних лісів Південного конуса і, як наслідок, для кліматичного балансу планети. Ці дерева, вік яких може легко перевищувати 2.400 років , вражають не лише своїми монументальними розмірами, але й тим, що під їхнім корінням лежить біологічний всесвіт, практично невидимий неозброєним оком.
Нещодавнє міжнародне дослідження, опубліковане в науковому журналі « Біорізноманіття та охорона природи» , виявило це приховане життя, продемонструвавши, що найдавніші екземпляри Fitzroya cupressoides містять надзвичайне підземне біорізноманіття грибів . Ця значною мірою невідома грибна спільнота відіграє важливу роль у здоров'ї лісу та у величезному поглинанні вуглецю, представленому цими екосистемами помірних тропічних лісів південного Чилі.
Прихований скарб під корінням стародавньої модрини
Польові дослідження були зосереджені на помірних тропічних лісах Чилійського прибережного хребта , де ростуть одні з найстаріших дерев алерсе на планеті. Зокрема, у дослідженні аналізували ґрунти, розташовані під екземпляром віком понад 2.400 років , порівнюючи його характеристики з характеристиками молодших дерев того ж виду.
На основі генетичного аналізу ДНК, присутньої у зразках ґрунту , команда виявила, що різноманітність грибів під монументальною модриною була більш ніж у 2,25 раза більшою , ніж під меншими, молодшими екземплярами. Іншими словами, чим більше та старше дерево, тим більша різноманітність грибкових організмів зосереджена навколо його коренів.
У цьому ґрунті було виявлено понад 300 унікальних видів грибів , усі з яких пов'язані з однією стародавньою модриною , багато з яких, ймовірно, ще не були офіційно описані наукою. Це відкриття свідчить про те, що ці лісові велетні діють як справжні притулки підземного біорізноманіття , що приховують мікроскопічну фауну, яка не зустрічається більше в інших частинах лісу.
Дослідники наголошують, що ці грибкові угруповання є не просто доповненням до екосистеми, а центральною частиною її функціонування. Кожен організм, яким би малим він не був, виконує певну функцію в лісі в цілому, від постачання поживних речовин до захисту від стресових факторів навколишнього середовища, таких як посуха чи наявність патогенів.
Згідно з дослідженням, значна частина цих грибів належить до арбускулярних мікоризних груп , відомих своєю здатністю встановлювати взаємовигідні стосунки з корінням рослин. У випадку модрин ці асоціації зміцнюють виживання дерев і сприяють чудовому природоохоронному статусу цих стародавніх лісів, незважаючи на зміни навколишнього середовища, яких вони зазнали протягом тисячоліть.
Мікоризні гриби: невидима мережа, яка живить і захищає ліс
Гриби, описані в дослідженні, діють як складна підземна мережа, що з'єднує дерева, чагарники та інші рослини через їхні кореневі системи. У цьому своєрідному «лісовому інтернеті» мікоризні гриби транспортують воду та необхідні мінерали до коренів в обмін на деякі цукри, які дерева виробляють шляхом фотосинтезу.
Цей обмін має прямі наслідки для стійкості екосистеми . Завдяки грибній мережі модрини та решта рослинності можуть краще протистояти періодам нестачі води, різким перепадам температури або наявності хвороб. Мікоризне угруповання на практиці діє як система підтримки, яка пом'якшує вплив навколишнього середовища.
Окрім місцевого здоров'я лісу, ці гриби відіграють значну роль у глобальному масштабі. Арбускулярні мікоризні грибні спільноти, пов'язані з лісами, такими як модринові ліси, щорічно мобілізують приблизно 1.000 мільярд тонн вуглецю в наземні ґрунти. Цей процес сприяє глибокому поглинанню вуглецю, що робить ці помірні тропічні ліси важливими союзниками в боротьбі зі зміною клімату.
У конкретному випадку прибережної модрини, поєднання її щільної, довговічної деревини з цією підземною грибною мережею робить її одним із найефективніших поглиначів вуглецю в лісових екосистемах Південної півкулі. Зберігається вуглець не лише в стовбурі та гілках, але й у ґрунті, де він може зберігатися протягом тривалого часу.
Вчені попереджають, що втрата грибкового різноманіття в цих ґрунтах може спричинити каскадний вплив на численні функції екосистеми, від родючості ґрунту до здатності лісу виконувати роль поглинача вуглецю. Тому вони наполягають на тому, що збереження підземних грибкових мереж має йти пліч-о-пліч із захистом дерев, на яких вони ростуть.
Фіцроя купросоїда: стародавній гігант, що підтримує екосистему
Головний герой цієї історії — алерсе (Fitzroya cupressoides) , також відомий як патагонський кипарис або лаваль мовою мапудунгун, мовою народу мапуче. Це другий за тривалістю життя вид дерев у світі , поступаючись лише північноамериканській сосні довговічній ( Pinus longaeva ).
Згідно з історичними даними, діаметр стовбура цих дерев може легко перевищувати 4,5 метра та жити понад 3.600 років . Фактично, найстаріший відомий екземпляр досяг приблизно 3.622 років, хоча його було зрубано в 1970-х роках — яскравий приклад того, як людська діяльність може за кілька годин стерти те, що природа створювала тисячоліттями.
Модринові ліси поширені переважно вздовж південного узбережжя Чилі та біля передгір'їв Анд. За розмірами та довговічністю їх традиційно порівнюють з гігантськими північноамериканськими секвоями, хоча в багатьох випадках модрини живуть навіть довше. Їхні природні показники смертності дуже низькі, а ріст надзвичайно повільний.
Протягом століть ці дерева зазнавали інтенсивних вирубок через якість їхньої легкої та міцної деревини, а також вони страждали від навмисних пожеж, що розчищали землі під пасовища та інші види використання. В результаті, ареал їхнього поширення скоротився майже вдвічі, що призвело до зниження здатності фрагментованих популяцій до відновлення після подальшого впливу.
Наразі, окрім слідів цієї історичної експлуатації, вид стикається з такими загрозами, як зміна клімату , масовий туризм та будівництво нової інфраструктури. Серед ризиків, згаданих вченими, є запропонована автомагістраль, яка проходитиме дуже близько до одних із найкраще збережених модринових лісів , що збільшить ймовірність пожеж, появи інвазивних видів та посилення тиску людини на надзвичайно чутливі райони.
Міжнародні наукові зусилля з картографування підземного життя
Дослідження, яке виявило це грибне біорізноманіття, пов'язане зі стародавніми модринами, є частиною експедиції 2022 року до Національного парку Алерсе-Костеро , одного з найбільш знакових місць для збереження цього виду. У цій польовій кампанії взяли участь команди з Університету Санто-Томас , Австралійського університету Чилі , Університету Ла-Фронтера , Фонду грибів та міжнародної організації SPUN (Товариства захисту підземних мереж).
SPUN, що займається картографуванням та збереженням підземних мікоризних мереж у глобальному масштабі, був співзасновником еволюційного біолога Тобі Кірса , який нещодавно отримав премію Тайлера , що вважається «Нобелівською премією з охорони навколишнього середовища», за дослідження важливості грибів у функціонуванні унікальних екосистем, поширених по всій планеті.
Під час експедиції вчені взяли зразки ґрунту з 31 дерева різного віку, від саджанців та паростків до відомої « модрини-дідуся », якій понад 2.400 років, а діаметр стовбура — понад 4,5 метра. Для кожного дерева вимірювали такі параметри, як розмір, біомаса та загальний стан, щоб співвіднести їх із мікробним різноманіттям ґрунту.
Потім команда вилучила ДНК зі зразків та використала генетичні маркери наступного покоління для ідентифікації присутніх видів грибів. Аналіз, проведений під керівництвом доктора Камілли Труонг з Королівського ботанічного саду Вікторії та Університету Мельбурна разом із доктором Адріаною Корралес з SPUN, показав, що найстаріший зразок мав грибкове різноманіття в ґрунті, яке було більш ніж у 2,25 раза більшим, ніж будь-який інший досліджений випадок.
На цьому ж дереві також росло понад 300 видів грибів, яких не було в інших зразках , що свідчить про те, що старі дерева діють як « ефект парасольки » для підземного життя лісу. Згідно з висновками дослідників, видалення одного з цих стародавніх дерев матиме набагато серйозніший вплив на всю екосистему, ніж втрата молодшого, меншого екземпляра.
Екологічні наслідки втрати монументальних дерев
Одним із найчіткіших посилів цього дослідження є те, що знищення однієї стародавньої модрини може за лічені секунди знищити мережу підземних організмів, на розвиток яких знадобилися тисячі років. Кожен ідентифікований гриб, навіть ті, чия конкретна функція досі невідома, є частиною складної системи, від якої залежить загальний стан здоров'я лісу.
Автори дослідження попереджають, що втрата грибкового різноманіття в ґрунті може спричинити каскадний негативний вплив на численні екологічні процеси: від виробництва біомаси до регулювання кругообігу води, переробки поживних речовин або здатності дерев захоплювати та зберігати вуглець у довгостроковій перспективі.
Діючи як «екологічний щит» для цього невидимого різноманіття , стародавні модрини є більше, ніж просто ландшафтною спадщиною чи культурним символом. Їх захист безпосередньо пов'язаний зі збереженням ключових екосистемних послуг , які приносять користь як місцевій флорі та фауні, так і суспільству в цілому, включаючи віддалені регіони, такі як Європа, які також зазнають впливу глобального клімату та динаміки вуглецю.
У науковій статті, яка має чітку назву, щоб підкреслити цю непропорційну роль великих дерев, робиться висновок, що пріоритет збереження великих старовинних екземплярів є важливим для гарантування виживання тисяч мікоризних видів. Без цих багатовікових і тисячолітніх дерев значна частина підземного життя лісу опинилася б під загрозою зникнення.
Експерти наголошують, що під час планування інфраструктури, туристичної діяльності чи змін у землекористуванні вкрай важливо враховувати, що не всі дерева виконують однакову роль . Видалення монументального дерева призводить не лише до втрати його біомаси, але й до зникнення цілої спільноти пов'язаних з ним організмів, які сприяють загальній стійкості екосистеми.
Турбота про стародавні чилійські дерева алерсе зрештою означає захист складної мережі підземного життя, яка підтримує один з найунікальніших помірних тропічних лісів планети. Дослідження показують, що екологічна цінність цих гігантів виходить далеко за межі того, що видно на поверхні: у товщі стовбура прихована мережа грибів, яка допомагає підтримувати клімат, родючість ґрунту та здатність екосистеми адаптуватися до майбутніх змін.
