В горах среди густых лесов иногда встречаются совершенно голые каменные выступы — места, где порода обнажена, а растительности почти нет. Долгое время считалось, что эти «лысые» участки останутся такими навсегда. Но новое исследование на горе Панола в штате Джорджия (США) показывает: даже самая безжизненная скала может дать начало почве и лесу. Все начинается с микроскопических трещин и упорства мхов, пишет Phys.org.
Ученые называют критической зоной тонкий слой планеты от коренных пород до верхушек деревьев — именно здесь происходит круговорот воды, углерода и минералов, поддерживающий жизнь. Исследователи из нескольких университетов под руководством геолога Шона Бемиса решили выяснить, как именно голая порода превращается в часть этой зоны.
Полевые работы выглядели впечатляюще: ученые растянули по скальному выступу километры кабелей с сейсмодатчиками, а студенты с кувалдами методично били по металлическим пластинам. По тому, как распространяются ударные волны, можно понять, насколько порода разрушена и изменена. Дополнительно использовали георадар и снимали местность с дрона для создания точных 3D-моделей.
Главное открытие: трещины решают все
Оказалось, что даже на абсолютно гладкой скале есть микроскопические неоднородности: тонкие прожилки, зоны ослабленной породы, едва заметные желоба. Они по-разному выветриваются, и в этих крошечных впадинах задерживается вода и скапливается пыль.
Первыми приходят мхи и лишайники — им многого не надо. Они удерживают влагу, накапливают органику, постепенно создавая подобие примитивной почвы. Затем появляются травы, потом кустарники, а за ними и деревья. Корни деревьев проникают в трещины, расширяют их, разрушают породу механически и химически. Так шаг за шагом голая скала обрастает жизнью.
Исследователи обнаружили четкую закономерность: под участками без растений порода оставалась плотной, сейсмические волны проходили быстро. Под «зелеными островками» волны замедлялись — значит, порода трещиновата, насыщена корнями и влагой. Чем крупнее растение, тем глубже зона разрушения.
Авторы делают важный вывод: инициирует процесс геология — именно тонкие особенности строения породы создают первое убежище для семян. Но дальше в дело вступают растения: они не просто пользуются готовым, а активно преобразуют среду, углубляя и расширяя зону обитания.
Работа дает ответ на давний спор: растения — пассажиры или двигатели почвообразования? Оказывается, и то и другое. Геология задает стартовые условия, а уж потом зеленые переселенцы сами меняют ландшафт. Понимание этого механизма помогает прогнозировать, как экосистемы будут восстанавливаться после пожаров, вырубок или эрозии.
Марсианский и лунный грунт планируют превратить в плодородную почву
Травы исчезают в четыре раза быстрее лесов: глобальное исследование
Читайте «Мою Планету» в Telegram