Книга слизи. Скользкий след в истории Земли - Сюзанна Ведлих
Справедливости ради стоит сказать, что не всегда дестабилизация сухой почвы и ее подверженность эрозии приводят к таким катастрофическим последствиям. Тем не менее даже небольшие изменения, происходящие достаточно продолжительно, могут поставить под угрозу снабжение человечества различными ресурсами. Более того, в результате изменения климата целые местности сталкиваются с повышением температуры и уменьшением количества осадков. В особой опасности при этом находятся биологические почвенные корки – в основном невидимые или достигающие лишь нескольких миллиметров в толщину, жизненные сообщества. Они покрывают почву в пустынях и сухих местностях, но также могут формироваться у камней и под ними.
То, где они образовываются и образовываются ли вообще, зависит от осадков, температуры и от сельскохозяйственного использования. Такие корки преобладают в пустынях, степях и саваннах, прежде всего в южной Африке, Австралии, Азии, а также на юго-западе США. Лишь в умеренных зонах, например, в Центральной Европе, где сосудистые растения в виде кустарников и деревьев полностью покрывают землю, почвенные корки встречаются редко. Согласно исследованию Института химии Макса Планка в Майнце, проведенному под руководством Беттины Вебер, биологические почвенные корки покрывают вплоть до двенадцати процентов поверхности Земли, что соответствует примерно сорока процентам материковой массы.
Если гелевые слои на поверхности океанов представляют собой влажные слизистые оболочки планеты, то биологические почвенные корки – это живая кожа Земли, накапливающая и трансформирующая питательные вещества. Помимо этого, корки играют центральную роль в таких геохимических процессах, как глобальные циклы азота и углерода. «В почвенных корках есть что-то слизистое, – говорит Вебер. – Несмотря на то что эти корки сухие и твердые, в них параллельно присутствует некий слизистый аспект». Этому поспособствовали цианобактерии, которые зачастую стоят у истоков различных биохимических процессов. К примеру, они производят слизистый матрикс из экзополисахаридов, склеивающий вместе частицы почвы и таким образом защищающий ее от эрозии. Кроме того, гидрогель важен еще и потому, что он может сохранить то редкое и малое количество воды, которое образуется после дождя, пока она не испарится и не иссякнет.
Биологические почвенные корки – сложно устроенные жизненные сообщества, которые в науке классифицируются по стадиям развития. Первопроходцами выступают цианобактерии, которые готовят почву для других бактерий, в том числе архей и грибков, разлагающих органическое вещество. За ними следуют лишайники, мхи, а также одноклеточные организмы, черви, моллюски и членистоногие, например ногохвостки. Впрочем, стоит учитывать, что расселение может стать разнообразным и, предположительно, приведет к появлению нескольких сотен видов только через годы, а иногда и десятилетия.
Стоит отметить, что биологические почвенные корки можно классифицировать не только по времени возникновения, но и по слоям в пространстве, в которых они находятся. Сильно пигментированные грибы, а также все организмы, участвующие в фотосинтезе, например цианобактерии, селятся, как правило, на верхних слоях, поскольку они не только хорошо выдерживают ультрафиолетовые лучи, но и попросту в них нуждаются. В более глубоких слоях экосистемы проживают существа, не переносящие солнечный свет. Они отличаются способностью переживать долгие периоды засухи. Специалистами здесь являются тихоходки, которые на время засухи впадают в анабиоз, а затем быстро возвращаются к жизни, когда вода снова оказывается в доступе.
В настоящий момент биологические почвенные корки находятся под угрозой: по расчетам Беттины Вебер, в будущем может исчезнуть четверть этой защитной оболочки. Факторами риска являются изменение климата и демографический рост на планете. Это связано с тем, что для снабжения большего количества населения местности с сухой, до этого не использованной в сельском хозяйстве почвой, нужно превратить в пахотные земли. Иными словами, необходимо будет использовать земли, которые прежде были покрыты почвенными корками.
Жильят не допускал, что воздух необитаем. Он говорил: «Море полно жизни, почему же быть пустой атмосфере? Существа цвета воздуха, вероятно, сливаются со светом и ускользают от нашего взгляда <…> они пропускают свет и не оставляют тени, они лишены очертаний, ничего-то мы о них не знаем, и нам их не изловить». Жильят воображал, что если бы удалось выкачать атмосферу, как воду из пруда, то обнаружилась бы уйма удивительнейших существ.
ВИКТОР ГЮГО, «Труженики моря»
Подобная динамика может иметь глобальные последствия и, в частности, повлиять и на азотный цикл. Азот содержится в почве и в атмосфере, но не может напрямую использоваться растениями. Как следствие, растения в этом вопросе зависят от помощи бактерий, фиксирующих азот и превращающих его в пригодную для потребления форму. Беттина Вебер пришла к выводу о том, что половину этой важной работы, вероятно, осуществляют почвенные корки. Нарушение их структуры чревато опасными последствиями для экосистем, расположенных в местностях, бедных питательными веществами. В результате потери почвенных корок земля может столкнуться с усиленной эрозией от ветра и воды, а атмосфера – наполниться огромным количеством соответствующих мельчайших частиц.
Такие изменения в атмосфере крайне вредны для здоровья человека, причем не только для тех, кто страдает аллергией и аллергическим ринитом от распространения цветочной пыльцы. С целью предотвращения этих последствий необходимо сделать так, чтобы никогда не повторились события 1930-х годов, произошедшие в Великих равнинах. Напомним, что тогда из-за разрушения корневой системы и чувствительных почвенных корок начались масштабные пыльные бури.
А вот урок про миазмы, переносящие смертельные инфекции, например малярию (mal aria – плохой воздух), уже давно предан забвению. Тем не менее воздух вокруг нас наполнен микробами, пыльцой и другими частицами, которые, возможно, могут быть для нас опасны. Выдающийся микробиолог Луи Пастер первым доказал, что открытые раны могут быть заражены микробами из воздуха. Это сделало его в определенной степени основоположником аэробиологии. Первая и на данный момент последняя веха популярности этого раздела науки связана с событиями 1930-х годов, когда фермеры на Среднем Западе, пострадав от мирового экономического кризиса и бушующих хабубов, столкнулись еще и с патогенами, заразившими растения.
В нужное время и в нужном месте однажды оказался необычайно харизматичный Фред К. Мейер из министерства сельского хозяйства США. Имея удостоверение летчика, он решил выяснить, как распространяется ржавчинный грибок и его споры, а также какую роль в этом играет природа и атмосфера. Для этого Мейер пригласил в свою команду звезд американской авиации того времени. Среди них была Амелия Эрхарт, которая, как и Мейер, впоследствии погибла при крушении самолета. К ним присоединилась семейная пара Линдберг: за счет легендарного перелета через Атлантический океан Чарльз Линдберг затмил свою жену Анну, которая, впрочем, была одной из первых женщин-пилотов в США и зачастую садилась за штурвал во время совместных полетов с мужем.
Так случилось и в полете 1933 года, когда пара выполняла
