В обычный июньский день в Йеллоустоне нередко можно увидеть сотни бизонов, пасущихся в долине Ламар. Стада, кажется, бесцельно двигаются взад и вперед по лугам, пронизанным извилистой рекой, просто пассивные фигуры в идиллической сцене. Но, как оказалось, это далеко не полная картина.
На самом деле, с каждой травинкой, которую бизоны откусывают и проглатывают, они существенно манипулируют ландшафтом, чтобы сохранить для себя лучший корм. Они даже меняют способ весеннего озеленения обширных пастбищ Йеллоустона.
Без бизонов, свободно перемещающихся по ландшафту, весенний сезон роста растений в Йеллоустоне был бы короче, среда обитания не была бы такой зеленой, а травы не такими питательными.
Примечательно, что это позволяет бизонам мигрировать иначе, чем другим видам.
Когда к середине или концу лета бизоны перемещаются на более высокие высоты, небольшая армия копыт и голодных ртов стада заставляет пастбища возвращаться к более ранним стадиям роста растений. По сути, бизоны пасутся с такой интенсивностью, что они обращают время вспять на зеленом корме, нажимая сброс весной.
Влияние бизонов на рост растений в Йеллоустоуне настолько сильно, что датчики на спутниках НАСА могут определять из космоса, как динамика травянистых угодий различается между областями, которые слабо или сильно выпасаются. Там, где собираются йеллоустонские бизоны, озеленение растений отличается, и это не какая-то случайность местной погоды - причиной тому бизоны и их интенсивный выпас.
Открытие того, что бизоны конструируют ареал в свою пользу, было сделано в результате исследований группы ученых Йеллоустонского национального парка Криса Джеремии и Рика Валлена. Они работали в партнерстве с биологами из Университета Вайоминга, Университета Монтаны и Геологической службы США.
Команда написала статью под названием «Мигрирующие бизоны создают зеленую волну», опубликованную сегодня (18 ноября) в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Мы изучаем бизонов в Йеллоустоне более века, но идея о том, что бизоны определяют весеннее время своими движениями и пастбищем, никогда не подтверждалась прежде ни в Йеллоустоне, ни где-либо еще. ", - говорит Крис Геремия, ведущий биолог по бизонам Йеллоустонского национального парка.
В течение многих лет экологи во всем мире признавали, что такие виды, как бизоны и антилопы гну, собираются в большие группы и интенсивно пасутся, что создает «лужайки для выпаса скота», по сути области, где интенсивное выпас скота наряду с оплодотворением от отложений мочи и навоза стимулируют практически непрерывный рост новых растений.
Неоднократное выпасание территории поддерживает ее рост, как газонокосилка подстригает поле для гольфа. Но большинство предыдущих исследований количественно оценивали этот эффект только в относительно небольших масштабах.
Выводы являются результатом многолетних исследований Йеллоустонского бизона Джеремией и его Йеллоустонским коллегой Риком Валленом, которые использовали GPS-ошейники для отслеживания миграции бизонов, а также проводили полевые эксперименты для оценки интенсивности выпаса. В течение 13 лет команда отслеживала мигрирующих бизонов по парку и определяла их привычки в поисках пищи, проводя подробные измерения на растениях по мере проведения экспериментов. Они также собрали и проанализировали множество образцов бизоньего навоза.
«Данные показали, что травы, на которых бизоны пасутся, были более продуктивными по сравнению с ограждениями, где бизонам не разрешалось пастись», - говорит Мэтью Кауфман, руководитель подразделения Вайомингского кооперативного исследовательского подразделения геологической службы США по изучению рыбы и дикой природы в UW.. «Скошенный корм имел более высокое отношение азота к углероду, стандартному показателю питательной ценности. А грин-ап был раньше, быстрее, интенсивнее и длился дольше».
Одним из основных выводов исследования является то, что весь этот интенсивный выпас бизонов на самом деле определяет то, как они мигрируют весной по ландшафту Йеллоустона.
Благодаря способности исследователей дикой природы внимательно отслеживать миграционные перемещения, за последнее десятилетие неуклонно росло количество данных, подтверждающих мнение о том, что мигрирующие копытные (копытные млекопитающие) «бороздят зеленую волну» прорастающих растений. Например, было показано, что олени-мулы и лоси точно хореографируют свои весенние движения, поэтому они всегда синхронизируются с весенним озеленением, что позволяет им постоянно получать доступ к наиболее питательным, недавно появляющимся растениям.
Ключевая цель исследования состояла в том, чтобы оценить, насколько хорошо бизоны скользят по зеленой волне. Исследователи обнаружили, что им это не очень удалось.
Вместо того, чтобы следовать за весной на более высокие высоты, зубры остановились примерно на двух третях пути во время миграции и позволили волне весенней зелени пройти мимо них. Но, что примечательно, поскольку их остановки позволили им вместо этого создать прибыльные пастбищные лужайки, они поддерживали высококачественный рацион, несмотря на то, что не соответствовали более широким схемам озеленения..
Эта находка отличает бизона от других североамериканских копытных, таких как олень-мул, вилорог или даже лось, которые должны точно рассчитывать время своей миграции на более высокие высоты по прихоти зеленой волны, которая диктуется температурой, осадками и таяние снега.
Для таких видов, как олень-мул, качество корма для которого определяется исключительно ходом весны, они являются «рабами зеленой волны». Они должны внимательно следить за ним, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами миграции. Это помогает объяснить, почему олени-мулы совершают эпические миграции на Западе Америки, преодолевая более 200 миль в одну сторону.
Иными словами, следование за волной озеленения действительно важно для оленей-мулов, но их выпас не важен для самой волны. Это меняется, когда у вас есть 1000 бизонов, пасущихся на одном пастбище. Как следует из названия статьи, бизоны, пасущиеся большими скоплениями, создают зеленую волну.
«Мы знали, что бизоны мигрировали, мы полагали, что они следуют за зеленой волной, но мы не знали, что их влияние на ландшафт может повлиять на весь путь, которым весна движется через горы и долины Йеллоустона», - говорит Джерод Меркл, Кноблох, профессор экологии миграции в Университете Вашингтона.
«Они не просто ищут лучшую еду, они создают лучшую еду», - говорит Меркл. «Это происходит потому, что бизоны - совокупные травоядные, которые пасутся группами из сотен или более тысячи животных».
Выводы поднимают вопрос о том, как эта динамика могла выглядеть в прошлом, до европейского заселения, когда десятки миллионов бизонов бродили по Северной Америке. Продуктивность пастбищ и сама динамика пастбищ, когда они были заняты бесчисленным количеством бизонов, были бы радикально иными, чем сегодняшние пастбища.
«Сегодня все больше усилий направлено на то, чтобы вернуть бизонам места обитания, по которым они когда-то бродили», - говорит Геремия. «Поскольку мы стремимся восстановить бизонов, это исследование показывает нам, на что способны большие стада бизонов, когда им позволяют искать лучший корм и свободно перемещаться по большим ландшафтам».
В дополнение к Джеремии и Уоллену, которые руководили полевыми исследованиями и анализом, соавторами были Кауфман и Меркл из Вайоминга, а также Дэниел Р. Икер и Марк Хебблуайт из Университета Монтаны.
«Настоящая сила нашей работы заключалась в объединении наземных пастбищных участков с данными дистанционного зондирования, а также с данными GPS-ошейников бизонов», - говорит Хебблвайт, профессор экологии среды обитания копытных в Университете Монтана. «Тот факт, что мы смогли увидеть влияние бизонов на пастбища из космоса и интерпретировать эти эффекты с помощью долгосрочного, тщательно спланированного эксперимента с пастбищами, подчеркивает набор навыков команды. Наша работа показывает, что бизоны являются способными инженерами экосистемы, способными изменять пастбища таким образом, чтобы улучшить их собственный выпас».