Прибрежные растения могут расти в смеси стеклянного песка и донных отложений, что является преимуществом для восстановления и вторичной переработки
Исследователи наблюдают за этими двумя островами, чтобы выявить различия в росте растений. Островок слева сделан из донных отложений реки Миссисипи, в то время как другой представляет собой равную смесь измельченного вторичного стекла и донных отложений.
В 1960-х годах в результате проникновения соленой воды в болота на юго-востоке Луизианы погибли деревья и растения, которые там росли. Теперь, когда болото наполнилось пресной водой, оно стало идеальным местом для проектов по восстановлению растительности — особенно потому, что здоровые болота могут служить «лежачим полицейским», замедляющим ураганы.
Это одна из причин, по которой в открытой воде Байю Бьенвеню, где когда—то росли кипарисы и деревья тупело, теперь находится остров из местных деревьев, трав и переработанного стекла. Искусственный остров помогает исследователям понять новый подход к восстановлению прибрежной зоны.
Остров диаметром около 10 метров, созданный командой ученых и компанией по переработке стекла, сделан из смеси стекла, измельченного в песок, и донных отложений реки Миссисипи. Второй остров рядом с ним, также усеянный растениями, полностью сделан из донных отложений. Команда хочет знать, есть ли какие-либо различия в том, как растут растения, чтобы выяснить, может ли смесь из стеклянного песка стать жизнеспособным материалом для восстановления прибрежных экосистем.
По мере повышения уровня моря и размывания берегов “все прибрежные районы столкнутся с проблемами”, — говорит Саншайн Ван Бэл, общественный эколог из Университета Тулейна в Новом Орлеане, которая изучает острова. “Нам нужны наши деревья и болота, чтобы защитить нас”.
Повышение уровня моря и эрозия смывают осадочные породы и затопляют растения вдоль побережья. Экосистемы этих мест, такие как водно-болотные угодья, солончаки и мангровые леса, служат буфером между штормами и районами, расположенными дальше от побережья. Для восстановления этих поврежденных экосистем экологи часто используют донные отложения, добываемые поблизости. Но их количество ограничено, и выемка грунта может нарушить окружающую среду обитания.
Используя вместо этого стеклянный песок, проекты по реставрации могут сократить количество необходимого для выемки осадка и решить еще одну проблему: миллионы тонн стекла ежегодно оказываются на свалках вместо того, чтобы перерабатываться.
Именно здесь Glass Half Full, компания по переработке стекла из Луизианы, которая поставляла стекло на остров Байю-Бьенвеню, работает над восполнением этого пробела. Когда компания начинала свою деятельность в 2020 году, в штате “практически не было предприятий по переработке стекла”, — говорит соучредительница Франциска Траутманн.
Она и ее соучредитель Макс Штайц хотели узнать, может ли измельченное стекло быть полезным при восстановлении прибрежных зон, поэтому они объединились с учеными из Университета Тулейна. Теперь компания пожертвовала свой стеклянный песок на различные исследовательские проекты, сравнивая рост растений в стекле и в осадочных породах. В целом, исследования, опубликованные в течение года в журнале Restoration Ecology, содержат хорошие новости: в тепличных условиях растения, выращенные в смеси стеклянного песка и осадочных пород, по-видимому, имеют те же показатели выживаемости, что и растения, выращенные только на натуральных субстратах.
В одном из исследований Ван Баэль и его коллеги изучали растения, произрастающие в водно-болотных угодьях, такие как травы и деревья. В теплице они выращивали растения в пятигаллонных ведрах, наполненных либо навозом из реки Миссисипи, либо стеклянным песком, либо их смесью, измельчая стекло до разного размера. Растения, выращенные в смеси стекла и осадка крупного помола, показали такие же хорошие результаты, как и растения, выращенные только в осадке.
Полученные результаты отражают результаты исследования другой группы, в ходе которого было установлено, что две солончаковые травы, произрастающие в Миссисипи, одинаково хорошо растут либо в смеси стеклянного песка и насыпной почвы в соотношении пятьдесят на пятьдесят, либо просто в насыпной почве. Одно растение, солянка болотная (Sporobolus pumilus), даже успешно росло в смеси с 75-процентным добавлением стеклянного песка.
“Они добились успеха с целым рядом растений… так что, похоже, это действительно многообещающее исследование”, — говорит Кристин Уиткрафт, эколог по водно-болотным угодьям из Калифорнийского государственного университета в Лонг-Бич, которая не участвовала ни в одной из этих работ.
Другие исследования показали положительные результаты при выращивании растений на песчаных дюнах и в мангровых зарослях. Но, по словам Уиткрафта, требуется больше работы, включая небольшие проекты за пределами теплицы.
Работа группы ученых из Университета Виргинских островов в Шарлотт–Амалии предполагает, что успех мангровых зарослей в выращивании стеклянного песка может быть обусловлен, например, видовой спецификой, в то время как Ван Баэль сообщает, что корни мангровых деревьев менее устойчивы в смеси стеклянного песка по сравнению с выеманными осадками. По словам Уиткрафта, для определения оптимального размера и соотношения помола для различных береговых линий необходимы специальные исследования, но этот метод, вероятно, можно адаптировать и к другим районам, таким как Западное побережье США.
На данный момент Ван Баэль и его коллеги будут наблюдать за островами в Байю—Бьенвеню в течение следующих пяти лет, и в разработке находятся еще два острова.