Даже закоренелые городские жители, приезжая в Академгородок, со временем проникаются местной атмосферой и начинают получать удовольствие от прогулок по уютным лесным тропинкам, однако сами дорожки не так уж безвредны для экосистемы. Специалисты из Центрального сибирского ботанического сада СО РАН и Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН разработали метод, который позволяет легко и быстро оценить, насколько пригородный лес меняется под воздействием человека.

Там на неведомых дорожках
Антропогенное воздействие выражается во многих факторах, но одним из самых значимых является так называемая фрагментация, то есть деление территории на кусочки:

- Если у вас дома была китайская ваза, которую случайно разбили, то, как бы хорошо ее ни склеили, прежней она уже не будет. Так работает и фрагментация. Она происходит за счет линейных объектов, возникающих внутри какой-то системы: просека, линия электропередач, труба, канал, тропинка, распашка поля, - объясняет главный научный сотрудник ЦСБС СО РАН доктор биологических наук Николай Лащинский.

Для животных и растений существует понятие минимум-ареал: если живым организмам оставить меньше площади, чем им требуется, популяция не будет восстанавливаться и со временем исчезнет. Чем больше территория делится на фрагменты, тем меньше площадь каждого из них - в Новосибирской области много лесов, но со временем может не остаться участков, достаточных для поддержания популяции, например, медведя.

Для разных организмов существуют разные барьеры, и даже небольшая тропинка в лесу может оказаться непреодолимым препятствием для ряда обитателей. Под любой дорогой слой почвы уплотняется и, к примеру, дождевой червь, выбирая путь, предпочтет рыть канал в мягкой земле - соответственно, он уже не встретится со своими сородичами, оставшимися по другую сторону преграды. То же происходит и с растениями: в лесу, где существует недостаток света, многие из них имеют развитую систему тонких корневищ, за счет которой могут вегетативно поддерживать себя на протяжении многих лет, однако этому тоже мешают спрессованные слои почвы.

К тому же на вытоптанной земле трава практически не растет, и любое движение воздуха идет по образовавшемуся каналу: если слева и справа от тропы есть ветроопыляемые растения, то пыльца между ними будет передаваться довольно редко. Более того, дорожки являются путями, через которые в систему попадают чужеродные виды, вытесняя местные растения и создавая новую среду. Ослабленные участки рядом с тропинкой - первое место, куда они внедряются.

Конечно, на окружающую среду влияет и мусор, особенно пластик, имеющий относительно высокую температуру горения. При беглом пожаре он приносит больше вреда, чем возгорание лесной подстилки, а если возникают сильные очаги огня, которые прогревают почву, пластик выделяет опасное количество веществ, вредных как для природы, так и для человека.

Масштаб поражения
Оценить то, как сильно человек влияет на окружающую среду даже таким безобидным, казалось бы, путем, как лесные тропинки, довольно сложно: если опираться на различные биологические показатели, потребуются соответствующие специалисты и довольно много серьезных обследований территории, что, во-первых, приводит к неоднозначным результатам, во-вторых, делает процесс долгим и дорогим. Ученые из ЦСБС СО РАН и ИГМ СО РАН разработали метод, который во многом решает эту проблему. Его суть заключается в заключается в использовании ГИС-технологий и максимально простых показателей для быстрой оценки нарушенности пригородных лесов.

Исследователи исходили из того, что одним из самых ярких проявлений воздействия человека на окружающую среду является именно дорожно-тропиночная сеть, которая складывается как целенаправленно, так и стихийно. Для того чтобы рассмотреть антропогенную трансформацию территории, нужно закартировать тропы и перенести данные в геоинформационную систему. Каждая отдельная дорожка по-разному влияет на жизнь растений и животных: дело в том, что областью воздействия является не только сама тропа, но и так называемая буферная зона вокруг нее - в ее пределах разлетается мусор и разносится шум. Существуют санитарные нормы, которые предусматривают величину этой зоны в зависимости от типа тропинки (с покрытием или без него, пешеходная или автомобильная) и интенсивности ее использования.

На основе введенных данных алгоритм показывает, как каждый отдельно взятый фрагмент исследованной территории подвергается антропогенной трансформации - сколько и каких дорожек проходит через него. Если в результате обнаруживается зона с минимальным воздействием человека, можно сказать, что этот кусочек - более или менее естественная экосистема, способная к самоподдержанию. Плюс этого метода в том, что для его использования не нужно иметь специальных знаний: достаточно обучить человека ходить по лесу с GPS-навигатором, переносить полученные данные в компьютер и применять определенный алгоритм.

- Сплошь и рядом, особенно в Академгородке, возникают ситуации, когда кто-то вдруг решает построить нечто (линейный или площадной объект, дом, свалку, завод, дорогу), и вокруг тут же начинается шум. К нам обращаются как к экспертам, чтобы оценить место строительства, но по злой иронии судьбы это обычно происходит в холодное время года, когда растения, насекомые, да и многие животные, находятся в состоянии покоя. К сожалению, для окрестностей Новосибирска отсутствует детальная информация о распространении редких и охраняемых видов, поэтому для каждого проекта нужно отдельное обследование. Нельзя сказать, что новый метод полностью снимает проблему, но это хорошее средство для экспресс-анализа, - рассказывает Николай Лащинский.

Алгоритм позволяет выбрать для строительства участок с максимальной нагрузкой, то есть уже пострадавший от людей. Конечно, все тропинки в масштабах района или области закартировать невозможно, но если речь идет о строительстве крупных проектов (например, мусоросжигательного завода или "Восточного объезда" Новосибирска), можно опираться на карту автомобильных дорог, а мелкие тропы просто не учитывать. То есть метод работает в любом масштабе и в различных типах экосистем - в степи, тундре и тайге будут получаться достоверные данные. Дальше речь идет только о том, насколько экосистема соответствующей природной зоны устойчива к антропогенному воздействию.

В Академгородке есть сложившаяся система троп, за которыми никто не ухаживает - при появлении грязи вместо одной узкой дорожки возникают две новых, по бокам. Новый метод позволяет показать эти проблемы: если облагородить существующие дорожки, мелкие просто отпадут сами собой. Достаточно высадить по краю тропы бордюр из плотного кустарника, и никто не полезет через него в сторону: это и улучшит место эстетически, и предотвратит стихийное появление новых путей.

Применяя этот алгоритм при планировании, есть шанс сделать присутствие человека не губительным для природы - выбрать на территории ядра, которые необходимо сохранить, и оптимизировать дорожно-тропиночную сеть таким образом, чтобы не возникало потребности в дополнительных путях. Это касается, например, популярного для отдыха Караканского бора в Новосибирской области.

Наталья Бобренок

Похожие новости

  • 28/07/2021

    В Большую Норильскую экспедицию прибыло пополнение

    ​​Перед двумя полевыми отрядами стоят комплексные мультидицсиплинарные задачи по оценке состояния водоемов и сухопутных экосистем через год после разлива нефтепродуктов на норильской ТЭЦ-3. Группа гидрохимиков и гидробиологов из барнаульского Института водных и экологических проблем СО РАН, Института геологии и минералогии им.
    407
  • 24/09/2018

    Что обнаружили сибирские ученые в дельте реки Лена

    ​Экспедиция российских ученых на остров Самойловский в дельте реки Лена, где расположена исследовательская станция, состоялась в этом году в 20-й раз. На станции работают геологи и геофизики, ботаники, почвоведы и другие специалисты - после завершения полевого сезона ученые рассказали ТАСС, что удалось обнаружить в этом году, и насколько специалисты смогли продвинуться в исследовании Арктики.
    2653
  • 02/10/2018

    Сибирские ученые подводят итоги полевого сезона на научно-исследовательской станции «Остров Самойловский»

    Как и в предыдущие годы, для детального всестороннего изучения арктической мерзлоты был сформирован междисциплинарный отряд: в него вошли геологи, геофизики, палеонтологи, почвоведы и ботаники из Сибирского отделения РАН.
    1899
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    6954
  • 15/11/2017

    Какие перемены принес Год экологии в России

    Глава минприроды Сергей Донской, анонсируя предстоящий в декабре V Всероссийский съезд по охране окружающей среды, отметил заметно возросший интерес к охране природы со стороны обычных граждан, властных структур и производственных компаний - больших и малых, что в нынешних условиях особенно ценно.
    1884
  • 18/05/2021

    Фрагменты первых бактерий возрастом 500 млн лет покажут на палеовыставке

    Молодёжный центр «Мир молодёжи» приглашает на открытие передвижной палеонтологической выставки, в рамках проекта «АрхеологияPRO», где можно будет увидеть наиболее яркие и редкие экспонаты из частных коллекций, а также услышать лекцию о том, как зарождалась жизнь, как самому найти древние окаменелости возрастом в миллионы лет, пообщаться со специалистами и кураторами выставки.
    596
  • 12/11/2020

    Геологи изучили следы плейстоценовых катастрофических паводков в смежных районах Алтая, Тувы и Монголии

    ​​​На протяжении нескольких лет коллектив ученых занимался проведением комплексных геолого-геоморфологических исследований в высокогорной части Алтая. Им удалось получить новые геологические, палеонтологические, геохимические данные, а также датировать сами природные явления.
    869
  • 16/03/2021

    Снят новый фильм из цикла «Сибирская наука в лицах»

    Продолжается проект, организованный коллективом Отделения​ ГПНТБ СО РАН в Академгородке. Закончились съёмки нового фильма из цикла «Сибирская наука в лицах». В этот раз героем встречи стал Андрей Изох, доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник и заведующий лабораторией петрологии и рудоносности магматических формаций Института геологии и минералогии имени В.
    498
  • 30/07/2021

    Большая Норильская экспедиция идет по рекам Таймыра

    Два полевых отряда сибирских ученых обследуют течение и поймы Далдыкана и Амбарной, пострадавших год назад от разлива нефтепродуктов, в ходе второй комплексной экспедиции, которая организована Сибирским отделением РАН и ПАО ГМК «Норникель».
    630
  • 11/12/2020

    Главный результат Большой Норильской экспедиции: исследования необходимо продолжать

    ​На московской площадке Российской академии наук состоялось обсуждение итогов полевого и лабораторного этапов Большой Норильской экспедиции (БНЭ), организованной Сибирским отделением РАН и компанией «Норникель».
    1565