В Малайзийском Борнео спрос на древесину, землю и пальмовое масло привёл к масштабной вырубке лесов. Однако отсутствие исторических данных о дождевых лесах региона лишает учёных понимания того, как выглядели эти леса до начала промышленной вырубки.
Новые записи в неожиданном месте
Исследователи нашли записи в неожиданном месте. В новом исследовании, опубликованном в Scientific Reports, использовались кораллы с трёх рифов у побережья Малайзийского Борнео, чтобы составить хронологию вырубки лесов и эрозии на острове. Эта хронология предоставляет ценную информацию для исследователей и политиков о том, как коралловые рифы страдают от вырубки лесов, а также о том, как выглядели малайзийские леса в прошлом.
Геолог и ведущий автор нового исследования Валид Насири сказал: «Это исследование позволяет нам представить, как выглядела система, когда она была относительно нетронутой». Насири проводил исследования во время своей докторской работы в Университете Лестера в Великобритании.
Коралловые подсказки
Учёные могут отслеживать тенденции вырубки лесов с помощью спутниковых снимков, но таких записей не существует до начала эры спутников примерно в 1973 году. Кораллы можно использовать как косвенный показатель: они образуют чередующиеся тёмные и светлые полосы, которые, как и у деревьев, соответствуют сезонным изменениям. По мере роста кораллы поглощают элементы из морской воды.
Соотношение бария (элемента, который в основном встречается на суше) и кальция (распространённого элемента в океане) в кораллах может указывать на содержание осадка в речном стоке, который достигает рифа. Увеличение речного стока является показателем избыточной эрозии, следствием вырубки лесов. Анализируя соотношение бария и кальция в определённой полосе, учёные могут определить состав морской воды в определённом году.
«Хорошо известно, что из-за вырубки лесов уменьшается стабильность почвы и увеличивается эрозия почвы, которая в конечном итоге попадает в прибрежную экосистему», — сказал Насири.
Предыдущие работы Насири показали, что соотношение бария и кальция в кораллах соответствует данным о речном стоке из реки Барам в Малайзийском Борнео с 1985 по 2015 год.
«Мы подумали: хорошо, это довольно хороший аналог… так что давайте посмотрим на всю запись», — сказал Насири.
Исследовательская группа хотела выяснить, можно ли использовать это соотношение для составления записи о вырубке лесов до 1985 года. Они выбрали три отдельных рифа в Национальном парке коралловых рифов Мири-Сибути у побережья Борнео. Три рифа, названные «Садом Евы», «Сад актиний» и «Сива», были расположены на разном расстоянии от основных источников наносов: рек Барам и Мири.
Команда взяла керны с каждого рифа и проанализировала соотношение бария и кальция. Полученные записи были почти такими, как ожидал Насири — керны с каждого из трёх рифов показывали относительно ровный тренд, пока в середине XX века не началось резкое увеличение содержания бария. Пик появился позже на рифах, расположенных дальше от острова.
«Мы были уверены, что это связано с вырубкой лесов, потому что хорошо известно, что из-за вырубки лесов уменьшается стабильность почвы и увеличивается эрозия почвы, которая в конечном итоге попадает в прибрежную экосистему, — сказал Насири. — Но нам нужны были дополнительные доказательства».
Дальние последствия вырубки лесов
Команда нашла архивные данные о лесозаготовках, которые соответствовали пику середины XX века, указывая на то, что начало промышленной вырубки лесов произошло около 1955 года. Предыдущий анализ землепользования во всей Юго-Восточной Азии с 1700 по 1990 год показал аналогичную тенденцию.
Насири и его коллеги исключили другие потенциальные причины пика бария. Они проанализировали морскую воду на различных расстояниях от реки Барам, чтобы показать, что барий поступал из реки, а не из грунтовых вод, например.
Авторы исследования провели тщательную аналитическую работу, чтобы исключить другие интерпретации данных, сказал Доминик Флейтманн, палеоклиматолог из Базельского университета в Швейцарии, который не участвовал в новом исследовании. Наличие трёх участков на разном расстоянии от острова «добавляет уверенности в общей реконструкции», — сказал он.
Результаты исследования подчёркивают, как воздействие деградации наземных экосистем распространяется на коралловые экосистемы. Коралловые рифы зависят от фотосинтеза. Любой приток наносов на риф загрязняет воду и вредит способности кораллов расти, а также влияет на их способность бороться с болезнями.
«Это ещё одно воздействие вырубки лесов, о котором действительно не говорят», — сказал Насири.
Он призвал других учёных, изучающих вырубку лесов, выйти за рамки своих обычных исследовательских пространств и рассмотреть, как могут быть затронуты морские экосистемы. «Это ещё более серьёзная проблема, чем мы думаем», — сказал он.
Флейтманн сказал, что результаты ясно показывают, что «мы значительно превышаем естественные колебания с точки зрения увеличения эрозии почв» и что данные могут быть полезны для демонстрации политикам последствий вырубки лесов.
Исследование также может стать началом более крупной сети коралловых кернов, которые можно было бы использовать для создания более систематизированной реконструкции записей о вырубке лесов на более обширных территориях, таких как побережье Австралии или Восточной Африки, сказал Флейтманн. «Каков естественный базовый уровень и насколько мы далеки от него?»