Как природа залечивает раны?

Почва – зеркало ландшафта, так говорил Василий Васильевич Докучаев, основатель учения о почве как самостоятельном природном теле, формирующемся под действием многих факторов среды и отражающем также историю территории.

Но если ландшафт техногенный – промышленный отвал, карьер, шахтное поле? Например, многие электростанции в 20 веке использовали для получения электроэнергии уголь и после его сжигания оставалось большое количество золы, которая являлась отходом и складывалась на специально выделенных участках – золоотвалах. Чаще всего золоотвалы рекультивировались, то есть использовались специальные технологии восстановления почв и растительности: планировка поверхности, мелиоративные мероприятия, нанесение грунта и т. д.

На биологическом этапе восстанавливалось плодородие с помощью агротехнических мероприятий и создания посевов и посадок. Но, даже на участках золоотвалов, где не проводилась рекультивация и не наносился плодородный слой, мокрая зола постепенно высыхает и на ней появляются растения.

Золоотвал. Фото Татьяны Александровны Радченко

Первые стадии зарастания золы представляют собой разнообразные пионерные группировки, состав которых зависит от характера субстрата. Поверхность золы может быть покрыта водорослями, лишайниками и мхами, на фоне которых встречаются немногочисленные сосудистые растения, такие как мать и мачеха, бескильница, марь сизая и другие (рис 2-3).

Первые стадии зарастания.. Фото Татьяны Александровны Радченко

В условиях Среднего Урала уже в первые 10 лет на рыхлой золе появляется растительный покров и постепенно в процессе самозарастания за 40–50 лет формируются лесные и луговые растительные сообщества – разнотравно-злаковые луга и смешанные осиново-березовые и березовые леса с примесью хвойных и довольно сложной вертикальной структурой.

Луг и лес на золе. Фото Татьяны Александровны Радченко

Одновременно с зарастанием идет процесс образования почв и формируются так называемые эмбриоземы - молодые почвы. Процесс почвообразования очень длительный, есть данные о том, что один сантиметр гумуса в плодородном слое формируется более 100 лет. В условиях Среднего Урала почвенные горизонты эмбриоземов можно наблюдать уже через 30-40 лет.

Эмбриоземы на лугу и в лесу. Фото Ольги Анатольевны Некрасовой

Преподаватели и студенты Уральского федерального университета много лет занимаются изучением закономерностей почвообразования на нарушенных землях и наблюдают как постепенные смены состава растений, так и признаки формирования зонального типа почвообразования в неоэкотопах. Более того, содержание углерода в эмбриоземах позволяет говорить о некотором углеродонакоплении в них, то есть постепенном восстановлении углеродного баланса территории, что связано с проблемой регулированиея климата. Количественные характеристики депонирования органического углерода эмбриоземами золоотвалов Среднего Урала получены в рамках выполнения гранта РНФ.

Материал подготовили: Татьяна Александровна Радченко, кандидат биологических наук, доцент, директор департамента наук о Земле и космосе УрФУ; Ольга Анатольевна Некрасова, кандидат биологических наук, доцент департамента наук о Земле и космосе УрФУ,

грант Российского научного фонда (проект № 24-24-20010) https : //rscf.ru / en/project/24-24-20010/ и Правительства Свердловской области