Республика Алтай характеризуется уникальным биологическим разнообразием. В настоящее время природа региона претерпевает изменения, обусловленные трансформацией климата и влиянием человеческой деятельности. Ученые Томского государственного университета приступили к исследованиям, которые позволят оценить масштаб изменений и адаптивный потенциал экосистем Горного Алтая. Результатом станет разработка модели устойчивого развития региона, опирающегося на его богатый природный потенциал, исходя их концепции рационального природопользования и сохранения биоразнообразия. Исследования проводятся при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030».
– Проект содержит несколько блоков. Они включают анализ большого объема фондовых данных, полевые исследования, формирование семенного фонда редких и исчезающих растений, – рассказывает руководитель проекта, заведующий лабораторией экологии и биоразнообразия НИИ ББ ТГУ Сергей Кирпотин. – Отдельный большой блок посвящен сельскому хозяйству. Именно животноводство и растениеводство имеют ключевое социально-экономическое значение для Горного Алтая. Из-за ландшафтных особенностей горные территории проигрывают равнинным в продуктивности. Но эту ситуацию можно изменить за счет внедрения адаптивно-ландшафтного подхода, который учитывает местные экологические и агрохозяйственные особенности.
Планируется, что в первую очередь такой подход будет разработан на основе научных данных для Алтайского экспериментального хозяйства, которое является филиалом ТГУ.
Одним из главных результатов проекта станет разработка адаптивно-ландшафтной системы земледелия. В его основу будут заложены методы рациональных севооборотов, использование адаптированных растений, новые технологии, обеспечивающие улучшение плодородия почв, рост продуктивности угодий и экологическая безопасность агроландшафтов. В частности, ученые Томского университета уже провели оценку биологической продуктивности и богатства почв сенокосных угодий, определили оптимальный видовой состав трав и условия, необходимые для их максимальной продуктивности.
Для реализации проекта сформирована междисциплинарная группа, в которую вошли ботаники, почвоведы, экологи. В настоящее время идет работа по анализу фондовых данных о разнообразии редких видов и сообществ растений, градиентах изменения климата в системе высотной поясности, состоянии почвенного покрова и других параметрах, влияющих на адаптивные возможности экосистем Горного Алтая. Исследование будет проводиться совместно с коллегами из Алтайского сельхозинститута. В летний сезон ученые проводят экспедиции в районе поселка Черга и работают в Национальном парке «Сайлюгемский».
Часть необходимой информации планируется получить после анализа космоснимков. Это поможет оценить продуктивность растительных сообществ различных горных ландшафтов. Полученные данные будут сопоставлены с результатами полевых исследований, а по совокупности всех данных – разработана модель наиболее эффективного и вместе с тем экологичного землепользования. Горные экосистемы чувствительно реагируют на любое воздействие, поэтому вмешательство в них должно быть крайне деликатным.
– Среди задач, решаемых в целях устойчивого развития Горного Алтая, – сохранение его уникального биоразнообразия, – подчеркивает доцент Биологического института ТГУ Ирина Волкова. – Здесь обитают тысячи видов животных и растений, многие являются эндемиками, то есть встречаются только на Алтае. В регионе имеются места сосредоточения редких видов с высоким природоохранным статусом – они включены в Красную книгу Российской Федерации и находятся на грани вымирания. Сохранение этих видов – приоритетная задача. Поэтому впервые в Республике Алтай для увеличения численности популяций краснокнижных растений будет использовано их размножение методом культуры тканей с последующей реинтродукцией (то есть возвращением в природу).
Эта работа ведется в сотрудничестве с Национальным парком «Сайлюгемский» и позволит расширить ареал и плотность популяций краснокнижных растений и тем самым увеличить их выживаемость в условиях усиления антропогенной нагрузки и глобального изменения климата.
В перспективе технологии искусственного размножения редких охраняемых видов лекарственных растений могут быть использованы для создания промышленных плантаций. Виды, которые нельзя собирать в природе, например, родиолу розовую, красную щетку, маралий корень, предполагается выращивать условиях, оптимальных для высокой продуктивности и накопления биологически активных веществ.
Горный Алтай с его разнообразием климатических условий – отличная площадка для проведения экспериментальных исследований. Поэтому еще один из блоков нового проекта посвящен циклу углерода. Ученые планируют разработать и апробировать методы, которые позволят повысить способность луговых растений поглощать углерод, являющийся главной составляющей парниковых газов.
В районе села Черга предполагается создание небольшой экспериментальной карбоновой фермы, где будут отрабатываться методы и приемы углеродно-нейтрального земледелия. Смысл таких исследований в том, чтобы при сохранении экономической эффективности сельского хозяйства получить технологии, которые позволят нейтрализовать или компенсировать выбросы парниковых газов. Эти технологии актуальны в условиях углеродного квотирования, которое в перспективе будет внедряться в любую хозяйственную деятельность.