Пожежі, що спалахують вздовж лінії фронту й розповсюджуються вглиб території, становлять серйозну загрозу для екосистем України. Вони не тільки знищують рослини та змушують тварин і птахів мігрувати в інші регіони, але й руйнують ґрунти — основу будь-якої екосистеми. Ми поспілкувалися з кандидаткою біологічних наук Оксаною Дзюбою та розпитали про те, чи можливо відновити українські екосистеми після пожеж і як це зробити.
Будь-яка екосистема переживає кілька періодів. Останній період життя екосистеми в біології називається клімаксом. У цей час екосистема стає повністю сформованою і може гармонійно існувати багато років. Більшість наших лісів і степів — це саме такі сформовані екосистеми, де кожен елемент перебуває на своєму місці та функціонує разом з усіма. Якщо хтось порушує якийсь із цих елементів або знищує всі, як це може статися внаслідок пожежі, відновлення такої екосистеми буде дуже складним.
Згідно з даними Держекоінспекції, станом на квітень 2023 року сума збитків, завданих екосистемам України повномасштабною війною, становить понад 1, 9 трильйона гривень1, зокрема понад 0,68 трильйона — це забруднення ґрунтів небезпечними речовинами, понад 0,9 трильйона — це забруднення атмосферного повітря і понад 0,05 трильйона — забруднення водних ресурсів. Ці числа вражають і означають те, що руйнувань зазнали всі елементи наших екосистем: ґрунти, повітря та вода. І поки триває війна, на жаль, обсяг руйнувань продовжує збільшуватися.
Особливості пожеж, спричинених війною
Щороку через посуху та необережне поводження з вогнем у лісах та степах по всій планеті спалахують пожежі. Вони вже стали звичним явищем, але між ними та пожежами, спричиненими війною, є суттєва різниця.
По-перше, сезонні пожежі зазвичай вдається швидко локалізувати. Звісно, є винятки. Наприклад, у 2019–2020 роках влада Австралії не змогла вчасно взяти під контроль вогонь, втративши понад 18 мільйонів гектарів лісу2. Але здебільшого сезонні пожежі можна контролювати. Натомість коли вогонь спалахує на лінії фронту, яка регулярно обстрілюється, загасити його вкрай важко.
По-друге, внаслідок воєнних дій в ґрунт потрапляє купа чужинних елементів. Це, наприклад, токсичні для ґрунту метали, як-от кадмій, літій, залізо тощо, які опиняються в землі після вибухів і пожеж. Такі елементи суттєво забруднюють ґрунт та порушують баланс екосистем.
По-третє, температура горіння пожежі, що виникає внаслідок воєнних дій, може бути значно вища, ніж під час сезонної пожежі. Наприклад, фосфорні боєприпаси, які заборонені Женевською конвенцією, але які втім використовуються російськими військовими, мають температуру горіння близько 1300°С. У такому вогні гине все живе. І йдеться не лише про тварин і рослин, але й про мікроорганізми, які живуть в ґрунтах. Адже ґрунт — це наполовину жива речовина, що складається з органічної та неорганічної частин, і органічна частина не витримує таких температур.
Відновлення українських екосистем: в чому складність
До повномасштабного вторгнення українські науковці неодноразово брали участь у відновленні невеликих екосистем. Але ми ніколи не стикалися з руйнуваннями такого масштабу. Знищення українських екосистем зараз — колосальна за розмірами екологічна катастрофа, якої ми не бачили з часів Другої світової війни. Від вогню й обстрілів страждають моря, ліси, степи, а також території, які взагалі не мали б зазнавати втручання людини. Серед них — Луганський степовий заповідник та Асканія-Нова. Відновити ці заповідні ділянки буде ще важче.
Ще одну складність у відновленні українських екосистем становить їхнє різноманіття. Ми маємо декілька кліматичних зон, зокрема субтропіки. У наших екосистемах можна знайти як чорнозем, так і сипучі піски, як гори, так і степи. З точки зору різноманіття екосистем ми завжди були унікальною державою, а отже нам доведеться докладати багато зусиль, щоб його відродити.
Якщо ми дамо природі відновлюватися самостійно, цей процес займе близько ста років. Ми не маємо стільки часу, тому мусимо втрутитися та пришвидшити відновлення екосистем, щойно завершиться війна. У цьому нам допоможуть розробки українських науковців, зокрема Інституту мікробіології, який зможе надати мікробіологічні суміші для розміщення у ґрунтах і вирвах від ракет. Ожививши ґрунти, зможемо очікувати на повернення комах і хробаків. А за ними мають повернутися рослини, вищі тварини та птахи. Якщо ми консолідуємо наші зусилля, цей процес триватиме близько десяти років.
Звісно, все це буде можливо лише за умови закінчення війни та повного розмінування територій. Остання умова матиме неабиякий вплив на подальший розвиток екосистем. Наприклад, у 2014 році вздовж доріг Боснії та Герцеговини все ще стояли знаки-попередження про міни, хоча війна там завершилася у 1995 році. Природа цієї держави відновилася самостійно, але через мінування люди не могли садити рослини, випасати худобу тощо. Тобто навіть через двадцять років після війни екосистема не функціонувала повноцінно. А територія Боснії та Герцеговини вкрай мала, якщо порівняти її із нині замінованою територією України.
Що ми втратимо і що отримаємо
Наразі ми не можемо оцінити, які мікроорганізми, комахи та тварини виживуть внаслідок пожеж у наших екосистемах. Можливо, якісь види ми втратимо назавжди. На постраждалих територіях є унікальні ендеміки, які не трапляються більше ніде у світі, й навіть маючи розвинені технології роботи з ДНК, ми не зможемо їх відновити. Чому? Відповідь на це питання дає синтетична теорія еволюції. Вона говорить, що шлях еволюції завжди прямує лише вперед. Наприклад, ми маємо ДНК динозаврів, але не можемо відтворити ті самі умови, в яких вони жили: склад повітря і води, температуру тощо. Саме тому по нашій планеті так і не пішли нові тиранозаври.
Розгляньмо інший приклад. Колись територію нашої землі вкривала папороть. Згодом вона еволюціонувала у хвойні рослини, які заполонили майже всю територію землі. Але зараз хвойні ліси починають зникати. Це пов’язано не лише з пожежами, як у нашому випадку. Цей процес відбувається по всій Європі, зокрема у чеському заповіднику Шумава, який досліджували вчені й дійшли висновку, що головна причина полягає у змінах клімату. Хвойні ліси знову проходять етап еволюції, даючи місце якомусь новому виду, більш пристосованому до нових температур. Тому є імовірність, що ми вже не зможемо відновити наші хвойні ліси на сході чи півдні, які висаджувалися багато років тому. За теперішньої температури така екосистема може бути просто не здатна існувати.
Але й є інший, оптимістичніший бік еволюції. Тоді як певні види зникають, з’являються нові види тварин і рослин. Вчені знаходять їх щороку. А такі , як пожежа, можуть пришвидшити генні зміни в організмах та призвести до появи нових видів. Це називається ароморфоз. Він може ставатися внаслідок глобальних катаклізмів, як-от потепління, чи антропогенних чинників, як-от аварії на Чорнобильській АЕС, після якої ми спостерігали за появою дивних, нетипових створінь. Наприклад, з’явилися мутовані3, стійкі до радіації бактерії, гриби, збагачені на меланін, а також великі тварини, як-от собаки з Чорнобильської зони4 з явними генетичними змінами. Ті види, що зможуть пристосуватися та вижити, будуть розвиватися, але це буде вже зовсім не той вид, що був до цього. Цілком імовірно, що ми знайдемо нових тварин, рослин чи комах, які з’являться внаслідок воєнних дій на території наших екосистем.
Робити прогнози щодо майбутнього українських екосистем, які зазнали руйнувань такого масштабу, — невдячна справа. Ми знаємо, що колись на місці пустелі Сахара була квітуча долина, а на місці зелених лугів час від часу виникають пустелі. Тому важко сказати, яке майбутнє спіткає наші ліси й степи, які види тварин і дерев там з’являться, чи зможемо ми зберегти межі кліматичних зон. Але напевне можна сказати лише те, що для відновлення українських екосистем нам знадобиться потужна підтримка міжнародної наукової спільноти.
Міжнародна підтримка
Зараз я співпрацюю зі шведськими колегами, зокрема з докторкою наук Марією Шарлоттою Нільссон з університету Умео. Шведські вчені мають багатий досвід у відновленні лісових екосистем після пожеж. Вони використовують цікаві, нетипові й, найголовніше, дуже екологічні методи. Вони рідко звертаються до зайвих агротехнологій, віддаючи перевагу природним способам відновлення екосистем. Наприклад, часто використовують мікробіологічні суміші, щоб пришвидшити відновлення землі після пожеж. Також першими висаджують ті рослини, які прискорять природне відновлення. Зокрема це можуть бути водорості. Гадаю, схожий підхід може бути застосований в Україні.
Українські науковці також активно працюють над механізмами відновлення екосистем. Велику роботу веде відділ алелопатії Національного ботанічного саду ім. М.М.Гришка, який навіть має свої патенти. Вони розробляють біодобрива на основі кремнію, для внесення у ґрунту, а також вивчають вторинні метаболіти для визначення стресового стану рослин. Це дуже важливо для оцінки стану екосистем та екології загалом.
Також варто виокремити роботу науковців з Інституту мікробіології та вірусології, Людмили Білявської та Олександра Таширева. Інститут має новітні біотехнології, що дозволяють досягти прискореного ефекту біоремедіації екосистем та детоксикації земель. Для цього у ґрунт вносять гранульований мікробний препарат, який містить розвинені угруповання мікроорганізмів. Вони забезпечують швидке руйнування токсичних сполук та знешкодження металів. І звісно, збагачений ґрунт сприяє швидкому відновленню мікробіому та екологічного балансу. Виготовлення такого препарату є доволі дешевим виробництвом, адже він складається з багатотонажних мікробіологічних відходів, як-от активного мулу зеротенків та збродженого осаду метантенків. Його використання вже зарекомендувало себе як ефективний метод відновлення екосистем, а за сприянням європейських вчених, може бути виведено на промисловий рівень та застосовано по всій території України.
По закінченню війни на нас чекає велика робота й ми маємо бути до цього готові. Не варто обмежуватися лише досвідом окремих європейських колег, наприклад тих, які займаються відновленням лише лісів. Адже, як зазначалося вище, в Україні є декілька кліматичних зон та багато степів, зокрема на тимчасово окупованих східних та південних територіях. Тому треба також налагоджувати співпрацю, наприклад, з науковцями з Балканських країн, які також пережили війну й можуть поділитися досвідом відновлення степів. Варто розуміти, що відновлення екосистем України — це комплексна історія, і нам знадобиться весь світовий досвід, а також інноваційні методи, щоб досягти в цьому успіху.
