Якість води у джерелах, що протікають по старих та відновлених лісах у Панамі відрізняється мало. Водночас водні джерела, що знаходяться на території пасовиськ демонструють значно нижчий вміст поживних речовин та бактеріальне біорізноманіття навіть там, де вздовж струмків збережені дерева. Про це ідеться у новій публікації вчених зі Смітсоніанського інституту дослыдження тропіків, розміщеній у Scientific Reports.

Взаємозв'язок лісів та струмків

Ліси та струмки тісно пов'язані між собою природним колообігом води та вуглецю. Затінок лісів дозволяє воді ефективніше просочуватись у ґрунт і менше випаровуватися, внаслідок чого багато струмків беруть свій початок у лісах. Разом із водою у струмки потрапляє і велика кількість вуглецю. Потрапляє він туди не тільки напряму разом із відмерлими частинами рослин, але і крізь ґрунтові води. Внаслідок цього утворюється природний баланс у воді поживних речовин. А йому, своєю чергою, відповідає певне біорізноманіття бактерій, які дуже важливі для нормального функціонування екосистеми.

Звичайно, що коли ліси вирубають під пасовища, то це впливає і на струмки. По перше, змінюється сама структура ґрунту і, як наслідок, характер живлення струмка підземними водами. По друге сильно падає вміст поживних речовин у їх воді, адже руйнується канал утилізації вуглецю з атмосфери. Як результат, біорізноманіття бактерій у воді струмків також падає. У Панамі, де вже діють кілька програм збереження та відновлення лісів є можливість досліджувати, як ті чи інші форми повторного заліснення впливають на екосистему. Тож, дослідники зі Сміітсоніанського інституту дослыдження тропіків вирішили подивитися, як ці програми впливають на бактеріальне біорізноманіття у струмках.

Ліси, пасовища та лісопасовища

Протягом кількох років вчені відбирали зразки води із кількох десятків струмків, які течуть по територіях, які використовуються різним чином. Ці території можна поділити на чотири різні категорії: старі ліси, які існують у своєму природному стані і не зазнавали вирубки під пасовища; вторинні молоді ліси, які утворилися після того, як частина пасовиськ була покинута; лісопасовища, які являють собою вирубані під пасовища ділянки лісу, на яких вздовж струмків ліс був збережений і традиційні пасовища, на яких ліс взагалі був знищений повністю.

Для кожного зі зразків дослідники визначали якість води, її насиченість киснем та вуглецем, а також біорізноманіття бактерій, що у ній живуть. Різноманіття визначалося за спеціальною методикою і результат цих досліджень показав сильні відмінності між лісовими струмками й тими, що течуть через пасовиська. Якщо у лісових струмках присутні 29 значущих для екосистем родів мікроорганізмів, то у тих, що течуть крізь пасовища таких налічувалося тільки 19.При цьому ці показники добре корелювали із вмістом у воді кисню та поживних речовин.

Найцікавіше – це те, що різниця у якості води у струмках, що течуть у молодих та старих струмках виявилася мінімальною. Водночас якість води у струмках на традиційних пасовищах дуже сильно відрізнялася від тієї, що була отримана зі струмків, які течуть через ліси, що лише десяток років тому також були пасовищами. Що стосується лісопасовищ, то вони як за вмістом розчинених у воді речовин, так і за біорізноманіттям займають проміжне положення між лісами та пасовищами.

Ефективність збереження та відновлення лісів

Найбільше дослідників цікавили саме лісопасовища. У Панамі чергуються сухі та вологі сезони. Усі струмки у дослідженні, незалежно від того, по якім землям вони течуть демонстрували коливання біорізноманіття протягом зміни сезонів. Але саме у лісопасовищ ця зміна була найсильнішою. У сухий сезон біорізноманіття бактерій у їх воді сильно нагадувало такий у тих струмках, що течуть через традиційні пасовища. А у вологий сезон біорізноманіття у них вже нагадувало лісові струмки. Цей факт пояснюється тим, що у сухі сезони худоба, яку приганяють до певних ділянок лісу напитися води, проводить біля води значно більше часу і впливає як на рослинний покрив, так і на ґрунт. А коли наступає вологий сезон вплив худоби зменшується і якість води відновлюється.

Усе вищеперелічене дозволило вченим зробити два важливих висновки. Перший полягає у тому, що лісопасовища дійсно виправдовують себе. Нехай вони впливають на якість води меншою мірою, ніж повністю відновлені ліси, але їхній вплив на відновлення колообігу вуглецю відчутний. Другий же висновок полягає у тому, що повне відновлення лісу здатне усього за кілька років відновити нормальний гідрогеологічний баланс, нормалізувати канал утилізації вуглецю через прісноводні потоки та відновити бактеріальне різноманіття.