Как глобальное изменение климата меняет приречные экосистемы Узбекистана?

Вдоль крупных рек Центральной Азии существуют лесные экосистемы, сформировавшиеся исторически. Народы региона называют это своеобразное природное наследие тугаями. В сухом и жарком климате Узбекистана тугаи представляют собой уникальную природную среду, поддерживающую жизненно важное равновесие. Корни деревьев укрепляют берега, деревья и кустарники защищают почву, а их тень смягчает летний зной. Здесь гнездятся птицы, множество животных находят пищу и убежище. Жизнь десятков редких видов животных, в том числе бухарского оленя, тесно связана с этой средой. Туранговые, ивовые и лоховые леса, заросли тамарикса поддерживают особое природное равновесие между рекой и пустыней. Однако в последние десятилетия под воздействием изменения климата и масштабной деятельности человека эти приречные леса оказались в числе наиболее угрожаемых экосистем мира.

Значение тугаев становится особенно ощутимым по мере их сокращения. Исторически на отдельных участках речных берегов Центральной Азии тугайные леса простирались в глубь суши на два-три километра. Сегодня во многих местах они сохранились лишь в виде узких, разобщённых зелёных полос. Территории, где прежде соединялись лес, кустарники, тростниковые заросли и влажные луга, теперь распались на небольшие отдельные фрагменты. Для каждого растения и животного это означает уменьшение жизненного пространства, кормовой базы и безопасных убежищ.

Учёные Академии наук Республики Узбекистан завершили многолетние исследования, посвящённые комплексному изучению тугаев вдоль Амударьи, Сырдарьи и Зарафшана, а также на побережье Айдар–Арнасайской системы озёр. Полевые наблюдения были объединены с анализом исторических данных, космических снимков и годичных колец деревьев. Исследования показали, насколько богаты эти приречные экосистемы, в которых произрастают 632 вида растений.

Исследования выявили тесную взаимосвязь факторов, угрожающих этому богатству. Потепление усиливает испарение воды, засуха истощает запасы почвенной влаги, раннее таяние снега и сокращение ледников в горах влияют на питание рек. Там, где сезонные затопления становятся реже, естественное возобновление тугаев затрудняется. К этим процессам добавляются освоение земель, чрезмерный выпас и регулирование речного стока. Изменение климата усиливает уже существующие нагрузки, сокращая возможности восстановления тугаев.

Жизнь дерева у реки нередко начинается за сотни километров от него, высоко в горах. Снег, накопленный за зиму, и ледники питают реки в тёплое время года. Под влиянием потепления зимой накапливается меньше снега, а его таяние начинается раньше, меняя распределение воды в течение года. Сокращение ледников ослабляет обеспечение летнего стока в долгосрочной перспективе. Ускоренное таяние сначала способно временно увеличить поступление воды, но это не означает восстановления горных запасов льда. По мере их истощения возрастает риск недостатка воды в самые жаркие месяцы.

Так изменения в горах достигают тугаев нижнего течения. В период, когда деревьям требуется больше воды, влаги из реки и почвы оказывается недостаточно. Состояние тугая зависит не только от общего объёма годового стока, но и от того, достигает ли вода приречных лесов в сезон роста растений.

В естественных условиях сезонный подъём реки поддерживает жизнь тугая. Вода разливается по низким участкам вдоль русла — поймам, увлажняет почву, пополняет грунтовые воды, создаёт влажные песчаные и илистые поверхности, на которых могут прорастать семена. После спада воды оставшаяся в почве влага помогает молодым растениям расти. От этой природной периодичности зависит появление нового поколения тугайных деревьев.

Когда затопления становятся короче, меняются их сроки или вода вовсе перестаёт выходить на отдельные участки, эта связь нарушается. Старые деревья ещё могут сохранять зелёную крону, но подроста, который должен их сменить, становится меньше. Молодое растение с неглубокими корнями погибает уже в первое сухое и жаркое лето. Поэтому вода в русле не означает достаточного увлажнения всех прилегающих тугаев.

Повышение температуры обостряет проблему. Анализ многолетних данных по долине Зарафшана показывает потепление и снижение относительной влажности воздуха летом. Зимние или весенние осадки не всегда восполняют летний дефицит воды. В жару почва быстрее высыхает, а растение должно возмещать потери влаги через корни. При недостатке воды замедляется рост, деревья слабеют, им становится труднее переживать засушливые годы.

Чувствительность к климату отчётливо проявилась и на побережье Айдар–Арнасайской системы. На изученных участках при увеличении весенних осадков по сравнению с предыдущим годом растительность летом, как правило, выглядела зеленее; при более жарком лете наблюдалась обратная связь. Из исследований следует, что само по себе соседство большого озера не защищает растительность от жары и недостатка почвенной влаги.

К дефициту влаги добавляется засоление, и тугаи оказываются в ещё более тяжёлых условиях. Там, где вода недостаточно обновляется и соли не вымываются, сильное испарение усиливает их накопление в почве. Растениям труднее усваивать влагу даже при её наличии. В результате дерево одновременно испытывает недостаток воды и воздействие засоления.

Исследования нижнего течения и дельты Амударьи показали конкретную картину этих изменений. На отдельных участках туранговые леса редеют, влаголюбивых растений становится меньше, а доля кустарников и трав, устойчивых к засухе и засолению, возрастает. Когда древостой уступает место кустарникам и солянкам, меняются затенённость, условия сохранения влаги и местообитания животных. Наличие растительности на месте леса, к сожалению, ещё не означает сохранения самого леса.

Это важно и для тугаев Зарафшана: местами трав становится больше, территория выглядит зелёной, хотя деревья ослаблены или усыхают. Поэтому оценивать состояние тугая только по его внешней зелени недостаточно. Главный критерий — сохраняются ли здесь здоровые деревья, естественный подрост и виды, характерные для этой среды.

Результаты по трём тугайным массивам Сырдарьи в Ферганской долине позволяют увидеть масштаб потерь в цифрах. Их общая площадь сократилась примерно с 754 гектаров в 1975 году до 377 гектаров в 2025 году. За полвека эти тугаи Сырдарьи потеряли почти половину своей площади. Потепление и засуха ещё больше затрудняют выживание и восстановление сохранившихся фрагментов.

Изучая тугаи Амударьи, Сырдарьи и Зарафшана, учёные Академии наук установили, что ширина годичных колец деревьев на Амударье уменьшилась с 6,96 миллиметра в 1949 году до 2,46 миллиметра в 2022 году. На Сырдарье за 1965–2022 годы этот показатель сократился с 11,26 до 1,95 миллиметра. Радиальный прирост на Амударье уменьшился на 65% относительно исторического максимума, на Сырдарье — на 83%, а на Зарафшане на современном этапе — почти на 49%. Резкое снижение радиального прироста, наблюдаемое в тугаях, представляет собой не обычное климатическое колебание, а биологический сигнал нарушения устойчивости экосистемы.

Исследования показали, что по мере дробления тугаев их уязвимость возрастает. Между разобщёнными небольшими рощами животным труднее перемещаться, а растениям — расселяться. Для восстановления участка после пожара или длительной засухи важно, чтобы рядом сохранялись здоровые тугаи и источники семян. Там, где деревьев становится меньше и открывается почва, усиливается воздействие солнца и ветра, способствуя дальнейшей потере влаги.

Накопление сухой травы, тростника и ветвей увеличивает пожарную опасность. Жаркая сухая погода создаёт благоприятные условия для возникновения и распространения огня; сухость и жара могут способствовать возгоранию. После пожара для восстановления также нужна вода. При её недостатке восстановление повреждённого леса затягивается либо он сменяется другой растительностью. Таким образом, потепление, водный дефицит и пожарная опасность становятся взаимно усиливающимися нагрузками.

Исследования учёных Академии наук помогают определить, где и какие меры необходимы для сохранения тугаев. Изучение состава растений и состояния деревьев, наблюдения за влажностью и засолением почв, картирование участков с высокой пожарной опасностью позволяют выявлять наиболее уязвимые территории. Эти данные служат для того, чтобы охрана и восстановление отвечали реальным потребностям каждого участка.

Прежде всего необходимо сохранять целостность уцелевших тугаев и предотвращать их дальнейшее сокращение при освоении земель. Восстановление должно опираться на местные виды, подходящие к почвенным условиям и увлажнению; естественный подрост необходимо защищать от чрезмерного выпаса. Там, где это возможно, следует восстанавливать водную связь поймы с рекой и научно обоснованное сезонное увлажнение. Способность высаженных деревьев пережить последующие жаркие летние сезоны должна стать одним из главных показателей результата.

Эти задачи неразрывно связаны с рациональным использованием водных ресурсов региона. Необходимо экономить воду, уменьшать потери, точнее учитывать имеющиеся запасы и при их распределении принимать во внимание потребности природных экосистем. Наряду с потребностями населения, сельского хозяйства и промышленности следует предусматривать воду, необходимую для сохранения жизни в речных поймах. Тугай, лишённый воды, невозможно сохранить одной лишь посадкой деревьев.

Для государств Центральной Азии сохранение тугаев — общая задача. Горные запасы снега и льда, реки, долины и их живая природа взаимосвязаны. Поэтому необходимо укреплять обмен научными данными, совместные наблюдения за водой и экосистемами, охрану местообитаний редких видов и сотрудничество в восстановлении тугаев. Практический вклад каждой страны поддерживает общую природную устойчивость региона.

В условиях глобального изменения климата эти усилия требуют и более тесной солидарности мирового сообщества. Ограничение потепления, распространение водосберегающих технологий, поддержка исследований и восстановления природы позволяют странам мира участвовать в сохранении этих уникальных экосистем. У совместных усилий по защите биоразнообразия должен быть зримый результат: тугай, до которого доходит вода, молодые деревья, достигающие зрелости, и животные, сохранившие свою среду обитания.

Будущее тугаев, сегодня во многих местах превратившихся в узкие зелёные полосы, зависит от нашего отношения к воде, земле и природе. Для их сохранения необходимо сообща воплощать решения, обоснованные наукой. Тогда жизнь на берегах наших рек продолжится и для следующих поколений.

 Б.Хабибуллаев 

Заведующий лабораторией Института ботаники

 Академии наук Узбекистан, 

доктор философии (PhD) по биологическим наукам,

 старший научный сотрудник