В настоящее время глобальное изменение климата – это неоспоримый факт. Оно затрагивает все без исключения уголки Земли. Скорее всего, это комплексный процесс, включающий как естественную циклику, так и антропогенное воздействие. Именно это наложение друг на друга двух процессов приводит к стремительным изменениям глобального, а затем и местного климата. Как показывают наблюдения, изменения климата в региональном аспекте имеют сходные тенденции, но на местном уровне могут быть очень разнородными. Тенденции устойчивого повышения среднегодовой температуры наблюдаются по всей Башкирии в течение последних сорока лет. При этом в южной части республики в последнее десятилетие наблюдается снижение сумм осадков, а в северной – её увеличение. Изменения климата в регионе заповедника выражаются в возрастании его континентальности: снижении годовой суммы осадков, возрастании контрастности температуры воздуха. Иссушение приводит к пересыханию мелких водотоков и значительному снижению уровня воды в крупных реках. Наблюдается перераспределение числа дней с осадками: зимой их стало меньше, а весной – больше. В последние 15 лет возросло число малоснежных зим. В сочетании с летними засухами, повторяющимися с пугающей регулярностью, это привело к резкому падению уровня рек и грунтовых вод. На глазах одного поколения некоторые речки в горно-лесной зоне «съёжились» до маленьких ручейков, а многие ручьи исчезли совсем. Изменился процесс образования и характер ледового покрова на реках. Он образуется теперь позже и раньше тает. Так что продолжительность ледового периода тоже сократилась. Но и здесь есть нюансы. Если весна наступает теперь резко и стремительно, то потом замедляет свой ход, и наступает похолодание. Заморозки теперь прекращаются раньше, но общий период чередования морозных и безморозных дней наступает позже. Это значит, что устойчивое потепление наступает поздно и резко. До этого природа нас обманывает жарким солнышком, чтобы потом обрушить резкий ледяной холод. Показательно в этом отношении аномальное явление, наблюдавшееся весной 2018 года в деревне Иргизлы (территория национального парка «Башкирия») на речке Алтынбей. Из-за малоснежной зимы лёд на речке достиг максимальной толщины, а низкие положительные температуры воздуха в мае способствовали тому, что лёд не растаял и в начале июня. Это позволило наблюдать аномальное явление – ледяную реку посреди зелёного леса (смотрите фото). В общем, в природе пока царит разнобой, но общая тенденция прослеживается достаточно чётко – усиливается континентальность климата.
Контрастность проявлений – характерная черта современных климатических глобальных изменений. Нередко холод сменяется резкой жарой, особенно это характерно для весеннего и летнего сезонов. Резкий сход снега приводит к высоким паводкам и иссушению почвы, что отрицательно отражается на функционировании биоценозов. В центре евразиатского субконтинента, где мы находимся, контрастные явления выражены не так ярко, как в Западной Европе, где ливни чередуются с аномальной жарой. Естественные биоценозы нивелируют негативные последствия изменений климата, но и возможности природы не безграничны. Глобальные изменения климата неизбежно влияют на функционирование природных комплексов. Конечно, сначала изменения глобальной погоды влияют на сезонную цикличность в природе.
Как и во всём Северном полушарии, в регионе заповедника удлиняется малопродуктивный и нестабильный в климатическом отношении период межсезонья. В среднем на 26 дней увеличилась продолжительность осеннего сезона. Осень как бы раздвинула в стороны (в лето и зиму) свои границы. Поэтому сократилось и лето, и зима. Для природы это не означает ничего хорошего. Ни тепло, ни холод. Низкие положительные температуры, при которых растет трава, но не могут цвести растения и летать насекомые. Общая продолжительность снежного периода (от даты выпадения устойчивого снежного покрова до даты появления проталин на южных склонах гор) за 49 лет сократилась в среднем на 24 дня. Длительные бесснежные морозы приводят к глубокому промерзанию и растрескиванию почвы в начале зимы. Страдает почвенная фауна, вымерзают растения. Особенно заметно их негативное воздействие на редкие виды и виды, расширяющие свой ареал, поскольку эти группы наиболее уязвимы для различных природных катаклизмов. Показателен пример негативного воздействия длительных бесснежных морозов зимой 2017/2018 года. В последние 7 лет в заповедных ландшафтах широко распространился, а в антропогенных ландшафтах местами стал массовым полевой сверчок, живущий в неглубоких земляных норках. После длительного воздействия бесснежных морозов выжили только отдельные экземпляры этого вида.
После месячной августовской засухи, весной следующего, 2017 года не взошло ни одного растения в популяции краснокнижной шаровницы крапчатой на горном склоне, что в северо-восточной части национального парка «Башкирия». В августе 2017 года засуха с высокими температурами повторилась и длилась 2 недели. После этого следующей весной взошло лишь несколько растений шаровницы из популяции. Если не будет длительных засушливых периодов, для восстановления этого редкого растения понадобится несколько лет (как и полевому сверчку). Ускоренное развитие флоры под влиянием потепления климата характерно для всех природных зон Северного полушария. Особенно интенсивно эти процессы проходят в Арктике. Анализ многолетних данных показал, что и в заповеднике «Шульган-Таш» многие фоновые виды растений стали зацветать раньше на 10-15 дней. Это ветреничка алтайская, адонис весенний, мать-и-мачеха, тюльпан Биберштейна, борщевик, душица, дягиль, купальница, лилия саранка. В то же время, многие растения зацветают в обычные сроки. Большинство кустарников пока не отреагировали на изменение климата, но калина и шиповник зацветают теперь раньше. Более раннее созревание ягод наблюдается у земляник зелёной и лесной.
На изменения климата реагируют такие древесные виды, как берёза и липа. У березы сроки вегетации сдвинулись назад – сейчас она раньше начинает зеленеть весной и желтеть осенью. А у осины зарегистрировано запаздывание осенних явлений – начала пожелтения листьев, разгара листопада и его окончания. Начали раньше цвести наши знаменитые медоносы – липа и дягиль. Но это значит, что раньше заканчивается и взяток. А непродуктивный период осени удлинился. Так что бурзянской пчеле изменения климата не принесут ничего хорошего, скорее, наоборот. В целом для леса отмечено запаздывание полного опадения листвы (феноявление «голый лес»), а значит, период вегетации удлинился. Для древесных растений причинами более позднего завершения вегетации осенью может быть комплекс факторов: увеличение количества накопленного тепла в сочетании с резким уменьшением количества осадков.
Достаточно устойчивыми к изменениям климата оказались многие деревья и кустарники, например, клён и черёмуха. В то же время иссушение климата отрицательно влияет на жизнедеятельность деревьев, находящихся на границе ареала – дуба, вяза, липы и ели. Ослабленные засухой деревья подвергаются массовому нападению вредителей. В последнее десятилетие от них пострадали вышеуказанные виды, а также ольха. Особенно заметен урон, нанесённый реликтовым ельникам, произрастающим по берегам реки Нугуш. Из-за гибели ельников нарушается микроклимат припочвенного слоя, и могут исчезнуть не только редкие виды растений, произрастающие здесь (орхидеи), но и целый биоценоз, сложившийся под их пологом. Вредители способны при масштабной засухе полностью уничтожить целые экосистемы и способствовать усилению пожароопасности в сухостойных лесах, как это происходит в Северной Америке.
В регионе заповедника с нагорными широколиственными лесами из дуба, вяза и клёна связаны редкие виды животных: жуки обыкновенный восковик и альпийский усач, а также садовая соня и летяга. Желудями кормятся множество больших и маленьких зверей – от медведя и кабана до полёвки. Исчезнут эти деревья (вернее, этот лес: отдельные сохранившиеся деревья уже не будут играть никакой роли) – исчезнут и редкие виды, а численность обычных видов сократится. Главный форпост изменений климата – вершины хребтов и южные горные склоны. Здесь происходят наибольшие колебания температуры воздуха и почвы, сумм осадков. И при аномальных явлениях (сильных ветрах, снегопадах, засухах) эти места страдают в первую очередь. Здесь уже наблюдается усыхание и выпадение широколиственного леса и постепенное остепнение (олуговение). Удивительно, но это почувствовали и птицы: пару лет назад я слышала крики перепела, типично степной птицы, почти на вершине хребта (к югу от заповедника, где эти процессы, естественно, выражены более резко), на границе усыхающего леса и горной степи. Раньше перепел скромно держался только по полям в пойме Белой.
К югу от заповедной территории процесс олуговения горных хребтов, покрытых лесом, происходит более интенсивно: на смену лесной растительности приходит горностепная. Всё больше площадей здесь по горным склонам реки Белой занимает миндаль – степное растение. А для нашей чилиги – аборигенного горностепного кустарника, условия ухудшаются. От засухи она даже «полезла» в усыхающие леса. Резко сократила численность и бабочка, связанная с чилигой – голубянка римн. Это некогда краснокнижное насекомое исчезает по всему ареалу. И никто не знает, почему. Во многих местах, где есть чилига, голубянка римн не живёт. Учёные предполагают, что сокращение ареала римна связано с глобальными изменениями климата. Благодаря потеплению климата, в регионе заповедника увеличивается общая продолжительность вегетационного периода, но период с продуктивными температурами выше 10°С имеет тенденцию к снижению. В целом, изменения климата для флоры региона заповедника неблагоприятны, особенно для древесных растений.
На фауну изменения климата действуют, как напрямую, так и опосредованно. Для беспозвоночных важно прямое влияние таких изменений, поскольку они имеют короткий жизненный цикл. Такие негативные климатические факторы, как резкое повышение весенних температур воздуха, длительные высокие летние температуры, в сочетании со снижением количества осадков, зимние оттепели, бесснежные морозы, негативно влияют на жизнедеятельность насекомых. Длительная жара отрицательно влияет на плодовитость самцов жуков (данные английских учёных), приводит к ускоренному развитию куколок чешуекрылых. Зимние оттепели способствуют преждевременному развитию и гибели насекомых в стадии яйца и куколки.
Как выяснили учёные, число летающих насекомых (бабочек и пчёл) в Германии за последние 25 лет сократилось на 75%. Исследования проводились на особо охраняемых территориях. А вне их пределов ситуация может быть ещё хуже. А как же у нас в заповеднике? После аномальной засухи 2010 года резко снизилась и не восстановилась численность многих видов дневных чешуекрылых, в частности, перламутровок и чернушек. Особенно негативно климатические изменения влияют на редких насекомых, поскольку они крайне чувствительны к любым изменениям в природной среды. В последние 5 лет наблюдаются изменения параметров тела имаго таких редких краснокнижных насекомых, как бабочка мнемозина и альпийский усач. Размеры тела имаго мнемозины уменьшились в 1,5 раза, как и самок альпийского усача. Отмечены мелкие экземпляры и у других дневных бабочек – перламутровок и чернушек. Уменьшение размеров тела жесткокрылых в природе под действием потепления климата зафиксировали канадские учёные, и эти данные были подтверждены лабораторными экспериментами. Особенно это касалось крупных видов, уменьшение размеров тела которых было прослежено по старым и современным коллекционным экземплярам. И хотя эти выводы критикуются другими учёными, на нашем примере видно, что подобные изменения могут проходить не постепенно, а скачкообразно. Устойчивы ли эти изменения, покажет время. Но численность мнемозины сокращается по всему ареалу. И вероятно, сокращение популяции начинается с уменьшения размеров тела. Ведь у таких бабочек вряд ли будет полноценное потомство.
Число чешуекрылых в Англии также резко снизилось за последние годы. Британские учёные выяснили, что на бабочек особенно негативно влияют аномальные погодные явления – зимние оттепели, засухи, летние похолодания и длительные дожди. Исследователи прогнозируют к 2050 году исчезновение в Северном полушарии 6 видов бабочек, обитающих по всему умеренному климатическому поясу. Перечисленные учёными виды бабочек обитают и у нас. Другие английские учёные выяснили, что для многих чешуекрылых потепление климата оказалось благоприятным и привело к увеличению числа поколений за один сезон. При этом возрастает и численность бабочек – вредителей сельского и лесного хозяйства.
Анализ имеющихся в заповеднике многолетних фенологических рядов показал, что клещи весной теперь появляются раньше, что удлиняет период их нападения на людей и животных в среднем на 2 недели. В настоящее время по всему миру наблюдается нарушение синхронности процессов в биоценозах, когда из-за повышения температуры отдельные звенья пищевых цепей развиваются ускоренными темпами, а связанные с ними организмы не успевают за изменениями. Это явление называется фенологическим несоответствием. Корм (насекомые, цветущие растения) появляется намного раньше потребителя (детенышей оленей, птенцов мухоловки). Растения и насекомые из-за короткого жизненного цикла перестраиваются быстрее в соответствии с изменениями климата, чем теплокровные животные. И это грозит последним голодом и гибелью. В заповеднике мы подобного пока не наблюдаем, но определённое несоответствие фенологии между двумя видами красивейших бабочек нашей фауны и по совместительству–родственников – краснокнижных парусников аполлона и мнемозины, отмечается уже несколько лет. В нормальных условиях мнемозина летает раньше аполлона, и эти бабочки в природе никогда не встречаются. Но сейчас аполлон вылетает раньше в среднем на 3 недели, и начало его лёта совпадает с массовым лётом мнемозины. А поскольку эти бабочки обитают в одних и тех же биотопах, возможна конкуренция за пищевые ресурсы – цветущие растения. При этом на имаго аполлона (из-за более позднего развития его гусениц, чем у мнемозины), не оказывают воздействия капризы весенней погоды. И бабочки аполлона в настоящее время ничуть не мельче, чем раньше.
У земноводных и пресмыкающихся, за которыми проводились наблюдения в заповеднике, не произошло изменений в наступлении феноявлений. Только у остромордой лягушки выявлено незначительное запаздывание такого явления, как начало брачного периода (начало урчания), в среднем на 4 дня. Средняя многолетняя дата начала урчания (23 апреля) практически совпадает со средней датой наступления безморозных ночей (устойчивого перехода минимальных температур выше 0°С)(22 апреля), которая тоже стала запаздывать. Вероятно, на холоднокровные организмы наибольшее влияние оказывает устойчивое повышение весенних ночных температур, которого в настоящее время не происходит. Для современных вёсен характерны резкие перепады температур, не способствующие быстрому прогреванию водоёмов.
С потеплением климата мы связываем и опережение в датах начала брачного поведения осёдлых птиц и прилёта мигрирующих птиц. У осёдлых птиц это может быть связано с местными изменениями климата, у перелётных – с потеплением в местах зимовок. У серой вороны (в регионе заповедника она откочёвывает на зиму южнее) наблюдается более ранний прилёт и более поздний отлёт осенью, что свидетельствует о потеплении климата в начале весны и конце осени и удлинении периода пребывания вида в местах гнездования. Более позднее появление кочующих кедровок связано, вероятно, с потеплением и более поздним выпадением снежного покрова в местах постоянного обитания в тайге. Более раннее появление кочующих стай свиристелей и снегирей, возможно, свидетельствует о сдвигах сезона размножения на более ранние сроки. У осёдлых птиц произошли сдвиги даты начала брачного поведения в сторону опережения, но изменений в датах начала гнездования и появления молодых (у тетеревиных птиц (глухаря, рябчика, тетерева), а также вороны, сороки, рябинника, деревенской ласточки) не наблюдается, а иногда эти явления происходят с запаздыванием (у скворца). Таким образом, потепление климата в регионе заповедника повлияло на изменение начала брачного поведения у птиц, но пока не изменило сроков периода размножения.
У большинства млекопитающих потепление климата в настоящее время не вызвало изменений в наступлении сезонных явлений. Отмечено запаздывание весной выхода из нор у барсука и появления бурундука. Возможно, это связано с их более поздним впаданием в спячку в осенний период (что может быть связано с потеплением климата), а также с общей низкой численностью. Зарегистрировано более раннее начало гона у волка, но у остальных млекопитающих (зайца, лисицы, куницы, лося, медведя) он происходит в обычные сроки. У медведя наблюдается достоверная связь между датой залегания в спячку (датой наблюдения последних следов по снегу) и началом зимы (устойчивым выпадением снежного покрова).
Из-за иссушения в последнее десятилетие на заповедной территории не отмечаются влаголюбивые виды грызунов – полёвка-экономка и тёмная полёвка. Наблюдается многолетняя депрессия микромаммалий на сопредельной территории и в заповеднике, из-за которой в последние годы отмечается массовая миграция лисицы из лесостепной зоны в горно-лесную. Это создаёт угрозу как для местной популяции лисиц, так и для человека, поскольку усиливается опасность распространения бешенства. При снижении численности микромаммалий хищники переходят на другой доступный корм – яйца птиц и птенцов, гнёзда с которыми находятся на земле. Это подтверждается данными, полученными из Арктики, где подобные процессы учёные связывают с изменением климата. Сейчас в Арктике гибнет две трети гнезд куликов. В заповеднике «Шульган-Таш» имеется угроза уничтожения гнёзд птиц, откладывающих яйца на поверхности лесной подстилки, в частности тетеревиных. Численность этих птиц в последнее десятилетие снижается, возможно, и из-за глобального потепления и пресса хищников. Иссушение климата приводит к снижению уровня рек, повышению температуры воды и зацветанию водоёмов. В таких условиях страдают в первую очередь редкие виды рыб – хариус и таймень. В сочетании с антропогенным воздействием и деятельностью бобра, это привело к резкому снижению численности хариуса и тайменя в заповеднике и на сопредельной территории.
Таким образом, потепление климата медленно, но верно меняет природные биоценозы региона заповедника. Из-за изменений климата в горно-лесной зоне наблюдается экспансия степных и лесостепных видов. Низкий снежный покров способствует проникновению в заповедник из лесостепи обыкновенной лисицы, косули, кабана, из степей – корсака, с северо-запада – марала. Кроме сезонных миграций лосей, этой зимой с ними мигрирует и косуля. В начале зимы, уже по глубокому снегу, вероятно, из лесостепи, на заповедную территорию пришли медведи. Иссушение лесостепей и степей приводит к исчезновению привычной пищи, возрастает конкуренция за ресурсы. Массовые миграции животных, вероятно, будут продолжаться. И это обострит конкуренцию между мигрантами и аборигенными популяциями.
Для юга Башкортостана глобальное потепление неблагоприятно, в то время как на севере республики в настоящее время складываются оптимальные условия для развития растительности, а отсюда – и для фауны.
Резкое иссушение почвы в летний период и её сильное промерзание зимой, дефицит осадков… Это вам ничего не напоминает? Правильно, пустыню. В лучшем случае – степь. Климатологи прогнозируют в европейской части России отступление таёжных лесов далеко на север и продвижение лесостепи к северу до границ Московской области. Так что на всей территории Башкирии лет через 70 исчезнет лесная зона и будут господствовать лесостепи и степи, а уже сейчас сухое Зауралье, возможно, подвергнется опустыниванию. Но нас интересует сугубо местный климат. Что станет с ним? Горно-лесная зона трансформируется, вероятно, в лесостепную, а её южная часть, где находится заповедник – в степную. Иссушение климата продолжится, и, вероятно, ландшафт будет похож на нынешний зауральский. Возможно, большую часть уже усыхающих лесов уничтожат пожары. Исчезнут редкие виды флоры и фауны. Изменится ландшафт – изменится и состав фауны и флоры, из лесной – в лесостепную и степную. Лес, вероятно, сохранится только в глубоких лощинах и на северных горных склонах, где и будут обитать остатки лесной флоры и фауны. Сузятся русла рек, многие из них высохнут. Изменится ландшафт – изменятся и люди, их работа и быт. Увы, исчезнет бортевая пчела и пчеловодство. Нужно готовиться к неизбежным изменениям и, по-возможности, нивелировать их для блага природы и людей. Беречь реки и леса от вырубки, загрязнения, замусоривания, зарегулирования стока. Обучать молодое поколение бережному отношению к природе. Нужно максимально долго сохранять привычные биоценозы для редких видов флоры и фауны, тем самым продляя их существование на планете. Каждый исчезнувший вид (или подвид, или местная раса) – невосполнимая потеря для природы и человечества. Для бурзянской пчелы, например, решающее значение имеет сохранение природной среды обитания – леса, пресечение браконьерства и завоза чужеродных пород пчёл. Нужно изучать, беречь и лелеять каждую найденную дикую семью бурзянской пчелы. Тем самым помогая ей адаптироваться к неизбежным изменениям климата.
Фото автора
Фото речки Алтынбей – Л.Подрядова, фото полевого сверчка –
В.Бакалов
