Тайные связи в природе - Петер Вольлебен Страница 27

Деревья не являются беззащитными жертвами климатических колебаний, во всяком случае в тех ситуациях, когда они действуют заодно и образуют большие лесные массивы. В таких обстоятельствах они могут не только поддерживать нужную влажность воздуха и температуру в пределах леса, но и оказывать влияние на обширную окружающую территорию. Об этом свидетельствует, в частности, недавний доклад международной группы исследователей, изучавших изменения европейских лесов, которые происходят в результате коммерческого лесопользования. Основное внимание было уделено замене исконных лиственных лесов на плантации хвойных насаждений. Ученых под руководством Кима Нодтса из Института метеорологии Общества Макса Планка заинтересовала прежде всего светоотражающая способность деревьев. Хвойные деревья темнее лиственных, и их темно-зеленые кроны поглощают больше солнечного света, преобразуя его в том числе и в инфракрасное излучение. Кроме того, старые буковые леса, доминировавшие когда-то в нашем регионе, в жаркий солнечный день испаряют до 2 тысяч кубометров воды на квадратный километр и за счет этого еще больше охлаждают воздух. Хвойные деревья обходятся с влагой более экономно, и воздух от этого становится еще суше и теплее, усиливая эффект темной хвои. Влияние лесного хозяйства на климатические изменения не является темой данной главы. Нас больше интересует вопрос, случаен ли этот эффект хвойных лесов. Ведь независимо от того, выросли хвойные деревья сами или были посажены человеком, они являются не какими-то специально выведенными, а все теми же дикими породами, растущими в девственных лесах более холодных климатических зон, из которых они первоначально произошли. Вот здесь их утепляющий эффект может иметь смысл. Лето в тайге короткое и порой длится лишь несколько недель. У деревьев почти не остается времени для роста, не говоря уже о плодоношении и размножении. Не пытается ли лесная экосистема, нагревая окружающий воздух, продлить теплое время года на несколько коротких, но таких важных дней? Звучит логично, хотя пока это всего лишь догадки. Еще одним доказательством того, что соснам и елям важен каждый теплый день, является их стратегия зимовки. В отличие от лиственных деревьев, они не сбрасывают хвою, чтобы при первой же возможности начать процесс фотосинтеза. В наших широтах такая возможность вполне может представиться уже в конце февраля или начале марта, когда буки и дубы еще спят глубоким зимним сном. Как только солнце начинает прогревать воздух (и темные кроны), ели и сосны запускают процесс выработки сахара.

Это тоже кажется логичным. Когда зима уже на исходе, такое можно наблюдать каждый солнечный день. И все же это только полуправда. У хвойных деревьев есть и другая особенность, которая противоречит всему вышесказанному. В воздухе над бескрайними просторами тайги в значительных количествах содержатся особые вещества – терпены. Они выделяются елями и соснами. Именно их терпкий аромат мы чувствуем, гуляя по хвойным лесам. Чем жарче солнце, тем сильнее запах. И это неслучайно. Ученые выяснили, что молекулы терпенов являются центрами образования воздушных капелек. Облака образуются в атмосфере не сами по себе. Молекулы воды, конечно, могут сталкиваться друг с другом, но они не остаются вместе, а вновь разлетаются по сторонам. Дождь в таких условиях был бы практически невозможен. Ведь для образования капель воды должно консолидироваться множество молекул. Такие объединения могут образоваться только вокруг плавающих в воздухе мелких частиц. В природе их хватает: вулканический пепел, пыль из пустынь, мельчайшие кристаллы морской соли, но главным образом частицы, активно выделяемые растениями. И здесь хвойные деревья играют важную роль. Они выделяют в воздух огромное количество терпенов. И чем выше температура воздуха, тем больше. Но весь эффект терпенов сводился бы только к запаху, если бы не второй компонент – космическое излучение. Это мельчайшие частицы, прибывающие к нам из космического пространства. Когда вы читаете эти строки, они непрерывно бомбардируют вас и даже проникают внутрь. Космическое излучение повышает эффективность терпенов как центров образования воздушных капелек в десять и даже в сто раз. Таким образом бескрайние леса Сибири и Канады могут искусственно вызывать дождь. Даже если из образовавшихся облаков не прольется ни капли, это уже выигрыш. Облака охлаждают воздух, благодаря чему замедляется испарение влаги из почвы. Если же деревьям удастся вызвать настоящий дождь, то это уже равносильно главному выигрышу в лотерее. Ведь даже маленькое дождевое облако способно пролить на лес 500 миллионов литров воды.

И вот теперь возникает проблема. С одной стороны, хвойные леса своими темными кронами нагревают воздух и могут раньше просыпаться весной. С другой стороны, они охлаждают воздух за счет образования облаков. Что это: случайность, каприз природы? Или я пытаюсь разглядеть здесь взаимосвязи, которых на самом деле не существует? Чтобы разобраться, надо учесть времена года, в которых проявляются описанные феномены. Весной, когда первые теплые дни вновь запускают жизненные процессы сосен и елей, температура еще не поднимается слишком высоко. Солнце лишь чуть сильнее нагревает воздух за счет того, что под его лучами темные иголки и другие ткани дерева поглощают больше света. Это дает возможность значительно более раннего старта, так как лиственные деревья еще должны выпустить листья, что требует времени. Хвойным породам достаточно, чтобы воздух прогрелся чуть выше -4 °C. Ели при этом уже начинают производство сахара, но почти не выделяют терпены. Было бы нелогично при первых же лучах солнца раскрывать над собой зонтик из водяных паров. Пока температура не достигнет 5 °C, в тканях дерева идет обмен веществ, но роста нет. Дерево как бы топчется на месте. И только после превышения отметки 10 °C все процессы запускаются на полную мощность. Солнечная энергия преобразуется в сахар, формируется новая древесина и выпускаются новые ростки. Охлаждение дереву потребуется, только когда летом станет по-настоящему жарко. Температура выше 40 °C может причинить хвойным деревьям серьезные повреждения. Вам кажется, что в Сибири так жарко не бывает? Холодные зимы там объясняются большим расстоянием от океанов, играющих роль регулятора температуры. Зимой их вода обогревает воздух, а летом охлаждает его. В глубине континентов этот эффект практически не чувствуется, поэтому там наблюдаются экстремальные температуры как зимой, так и летом. Понятно, что произрастающие в этих регионах хвойные деревья выработали механизмы как для согревания, так и для охлаждения, причем последние вызывают редкие здесь дожди.