Медленное течение» может преобразить Юго-Запад, шаг за шагом, с помощью небольших каменных стен

Что, если позволить воде течь туда, куда она хочет, но медленно? Всё больше американских землевладельцев присоединяются к этому движению, вдохновлённому природой.

Когда Валер Кларк и Джозайя Остин переехали на ранчо «Эль-Коронадо» в южной Аризоне в 1980-х, сезонные дожди не впитывались в почву, а с ревом проносились по оврагам и сухим руслам, углубляя их все больше. Эрозия угрожала дороге, поэтому они уложили несколько камней поперек соседнего сухого русла. Крошечное сооружение сработало как надо: оно замедляло воду, задерживало почву и способствовало возвращению давно исчезнувших растений. Кларк и Остин интуитивно воссоздали исконную индейскую технику управления водой в засушливых землях.

В итоге пара установила около 20 000 небольших каменных преград по притокам часто пересыхающей Терки-Крик, которая протекала через их ранчо площадью 1800 акров в горах Чирикауа. Уже через несколько сезонов муссонов из этих сооружений круглый год сочилась вода, а русло ручья зазеленело растениями. Землевладельцы ниже по течению отнеслись к этому с подозрением, утверждая, что Кларк и Остин удерживают «их» воду. Но когда Лора Норман, физик из Геологической службы США, измерила расход воды в 2013 году, она обнаружила, что преграды не просто замедляют внезапные паводки и продлевают водоснабжение в сухой сезон — они фактически увеличили поток ручья на 28 процентов.

Сегодня Юго-Запад США с трудом переживает «мегазасуху» — возможно, самую сильную за 1200 лет. Река Колорадо, которая обеспечивает водой более 40 миллионов человек в семи штатах США и Мексике, имеет средний расход на 19 процентов ниже, чем в прошлом веке. Ученые говорят, что изменение климата усугубляет водные проблемы региона. Но засуха отчасти определяется разрывом между предложением воды и спросом человека, и сегодня спрос превышает предложение региона. Более того, наш выбор в области развития — разрастание городов, промышленное лесное хозяйство и сельское хозяйство, интенсивный выпас скота и бетонная инфраструктура, которую мы используем, чтобы попытаться контролировать воду, — подрывает естественные системы реки и ее устойчивость.

Современное развитие, как правило, уничтожает места, где вода замедляется: водно-болотные угодья, поймы, горные луга и леса. Эти экосистемы поглощают высокие стоки, предотвращают наводнения и направляют воду под землю, что поднимает уровень грунтовых вод. Здоровая система грунтовых вод снабжает ручьи, водно-болотные угодья и реки в сухой сезон, увлажняет почву и растения, делая их менее подверженными лесным пожарам, и позволяет им выделять влагу в атмосферу, способствуя образованию дождей. Но люди радикально изменили круговорот воды, осушив или засыпав до 87 процентов мировых водно-болотных угодий за последние три столетия, нарушив течение двух третей рек и удвоив с 1992 года площадь заасфальтированных городов. В общей сложности мы преобразовали 75 процентов суши планеты под жилье, сельское хозяйство и промышленность.

Подход Кларк и Остина к управлению землей показал один из способов обратить вспять эти негативные тенденции, и сейчас эта стратегия распространяется по всему Юго-Западу и северной Мексике. Их русловые сооружения в сочетании с углубленными исследованиями Норман о их преимуществах привели к тому, что Геологическая служба США стала соучредителем коллаборации «Sky Island Restoration Collaborative» — группы государственных учреждений, некоммерческих организаций, частных землевладельцев, ученых и специалистов по восстановлению природы из США и Мексики, которые строят тысячи сооружений для медленного течения воды.

Эти сооружения называют естественной инфраструктурой в засушливых водотоках, или NIDS. К ним относятся бобровые плотины, человеческие версии бобровых плотин, однокаменные плотины, ступенчатые плотины, бревенчатые плотины, водосливные плотины, земляные валы и габионы. Подходящее вмешательство зависит от ширины и уклона конкретного участка, доступных естественных материалов и других факторов. Несмотря на то, что в названии многих из них присутствует слово «плотина», эти сооружения не перекрывают поток ниже по течению, как бетонные гидроэлектростанции; они лишь замедляют его. Они намеренно пропускают воду, чтобы задержать ее, а не удерживать полностью. «Это совсем другая история», — говорит Норман.

Она и ее коллеги задокументировали эффективность NIDS в накоплении углекислого газа и смягчении последствий наводнений, нехватки воды, загрязнения, жары, эрозии, пыли, утраты биоразнообразия и продовольственной нестабильности. Эти меры — в сочетании с переносом дамб для воссоединения рек с поймами, восстановлением лесов и лугов, а также поддержкой возвращения бобров, которых когда-то истребили почти до полного исчезновения, — являются частью глобального «движения за медленное течение воды», которое может помочь увеличить доступность воды во всем бассейне реки Колорадо.

На краю Гранд-Каньона всесильная природа воды очевидна: извилистая линия в миле внизу вырезала этот природный собор в скале за миллионы лет. Однако евро-американская культура воспринимала эту силу как вызов и пыталась ее контролировать. Если смотреть исключительно с точки зрения человеческих потребностей, вода рассматривается либо как угроза, либо как товар — новая сделка по реке Колорадо на миллиарды долларов с участием правительства США и трех западных штатов является лишь одним из примеров. Но это не единственный способ отношения людей к воде. Другие культуры, включая многие коренные народы Северной Америки, воспринимают ее как друга или родственника. С этой точки зрения право на воду влечет за собой ответственность заботиться о ней, а также о многих элементах и организмах — почвах, камнях, микробах, насекомых и других, — которые также связаны с ней.

Выбор в пользу возвращения земли воде может показаться некоторым расточительным. Но, восстанавливая засушливые земли до состояния водно-болотных угодий, или сьене́гас (исп. ciénegas), Кларк и Остин показали, как здоровые системы медленного течения воды могут восстановить хрупкие пустынные ландшафты, разрушенные человеком.

В начале марта, утром после того, как сильный ветер раскачивал сагуаро и засыпал снегом низкую пустыню, я ехал на юг из Тусона с Норман через крошечные поселки Элгин и Соноита. Мы оставили позади сагуаро и паловерде пустыни Сонора и въехали в пустыню Чиуауа, усеянную большими кочками сакатоновой травы и пасущимися вилорогами. На ранчо Бабако́мари площадью около 28 000 акров мы прошли по руслу водосбора Сан-Педро. Норман, в черной ковбойской шляпе, походных ботинках и толстой куртке Wrangler, встретилась с коллегой-исследователем, чтобы взять образцы почвы. В русле есть несколько габионов и бревенчатых конструкций, установленных восемь лет назад организацией Borderlands Restoration, некоммерческой структурой, входящей в коллаборацию Sky Island Restoration Collaborative.

Габионы — это контейнеры из проволочной сетки, наполненные камнями. Они более сложны инженерно, чем другие меры NIDS, но все же малозаметны; их обычно устанавливают на дне долин и глубоко закрепляют по бокам берегов. Бревна в конструкциях размещены с промежутками от 15 до 30 сантиметров и вбиты вертикально в русло. Они предназначены для того, чтобы вода уходила под землю и создавала «беспорядок» в русле, который замедляет воду, задерживает осадки и создает среду обитания. Оба типа сооружений сработали как задумано: части их едва видны, потому что задержанные осадки подняли дно и позволили укорениться новым растениям, включая сакатоновую траву.

Основатель Borderlands Restoration Рон Пуллиам работал в Министерстве внутренних дел при администрации Клинтона и преподавал экологию в Университете Джорджии. Он говорит, что значительные результаты от NIDS, такие как круглогодичный поток ручьев, могут проявиться через 10–20 лет, но небольшие улучшения в эрозии и растительности могут быть заметны уже через год-два. Быстрые результаты три десятилетия назад воодушевили Кларк и Остина продолжать свои нетрадиционные усилия на Терки-Крик и за ее пределами.

Хотя пара развелась несколько лет назад и продала «Эль-Коронадо», Кларк владеет несколькими другими участками по обе стороны границы. В консультации с фермерами и защитниками природы она основала некоммерческую организацию Cuenca Los Ojos, которая строит NIDS и обучает этим практикам других землевладельцев и членов сообществ. Cuenca также входит в группу Sky Islands, а дочь Кларк, Валери Гордон, входит в совет директоров.

Эта тяжелая, грязная работа далека от ранней жизни Кларк в Нью-Йорке. Тогда, в свои 40 с лишним, она и Остин переехали в «Эль-Коронадо». Пейзаж «был настолько новым и красивым, что стал центром моей жизни», — говорит она. Любопытство к огню, воде, растениям и лишайникам поглотило ее. «Раньше я никогда не смотрела на муравьев. Я думала: здесь происходит столько жизни, о которой я ничего не знаю».

Эта внимательность сослужила ей хорошую службу. «У Валер удивительная способность наблюдать», — говорит Пуллиам, давний друг и союзник в деле медленного течения воды. «У нее талант понимать движение воды и дикой природы. Она не может объяснить это технически. Но у нее есть интуитивное чутье того, как все работает».

Сейчас Кларк 83 года, и она вспоминает свое первое лето в «Эль-Коронадо» в 1980-х. «Начался сезон муссонов, и я была в ужасе, потому что видела, сколько разрушений наводнения причиняют холмам. Эрозия была огромной. Растительность была прибита к земле. Я помню, как спрашивала: «Что едят коровы? Камни?» Она чувствовала, что что-то не так, и начала изучать историю района. Она обнаружила, что местные деревья вырубили в 1800-х годах для производства меди. Без них трава разрослась, поэтому поселенцы привезли огромные стада крупного рогатого скота и овец, которые быстро уничтожили растительность. Горнодобывающая промышленность и производство хлопка также нанесли урон. А когда дожди обрушились на обнаженную землю, вода прорезала глубокие каналы.

Располагая камни поперек русла ручья, чтобы замедлить воду, Кларк и Остин интуитивно воссоздали технику, которую коренные народы Юго-Запада и северной Мексики использовали веками для замедления воды, защиты от засухи и борьбы с опустыниванием.

Вскоре после того, как пара установила первые сооружения, на «Эль-Коронадо» пришла группа мужчин из Мексики в поисках работы. Кларк показала им маленькую каменную плотину. «Я сказала: «Здесь влажнее, и трава появляется. Что, если мы сделаем так на холмах, потому что они совсем голые?» А они ответили: «Мы так делаем у себя дома». На протяжении поколений они использовали подобную практику для выращивания кукурузы.

Мужчины возвращались сезонно в течение 20 лет и создали около 20 000 каменных сооружений в боковых руслах Терки-Крик на холмах. По мере того как низкие преграды задерживали осадки и возвращались глубокорослые травы, «горы превратились в губки», — вспоминает Кларк. «Овраг стал ручьем, и ученые приехали и запустили в ручей рыбу».

Гордон говорит, что упорство, необходимое для воплощения этого замысла, — часть характера Кларк. «Моя мать очень комфортно чувствует себя на нетрадиционном пути. Она не боится трудностей. И я думаю, она также любит делать то, что другие не хотят делать».

Коренные каменные сооружения, похожие на те, что в «Эль-Коронадо», можно найти по всему Юго-Западу. За последнее десятилетие Пуллиам видел несколько таких сооружений на землях, купленных Borderlands Restoration в Аризоне, и был поражен тем, как сильно эти водосборы отличались от других в регионе, которые были сильно размыты. «Все боковые овраги на этой территории почти не имеют эрозии, — говорит он. — Если присмотреться, там есть древние каменные сооружения, которым как минимум 1200 лет, и они все еще работают».

Коренные народы и сегодня продолжают создавать и использовать сооружения для медленного течения воды в различных целях. Майкл Коту́тва Джонсон — член племени хопи и имеет докторскую степень в области природных ресурсов. Но его самое важное достижение, согласно профилю в Университете Аризоны, заключается в том, что «он продолжает заниматься сухим земледелием хопи — практикой своего народа на протяжении тысячелетий».

Хопи, как и большинство коренных культур, являются «локальными обществами», — говорит Джонсон. В их местности выпадает всего 15–25 см осадков в год, поэтому они разработали методы, направленные на сохранение влаги в почве. Джонсон объясняет некоторые из них.

Хопи читают ландшафт и естественные водные потоки, затем строят каменные плотины у подножия мес, чтобы направлять ливневые воды на поля. Они также используют каменные задерживающие сооружения для улавливания питательных осадков, чтобы удерживать влагу, что позволяет фермерам высаживать разные сорта культур без удобрений и ирригации. «Культурам всегда нужна новая почва с питательными веществами», — говорит Джонсон. Контурное земледелие — посадка поперек склона под определенным углом — также замедляет воду и ветер. Еще одна стратегия включает оставление стеблей, початков и листьев на земле после сбора кукурузы, чтобы они задерживали снег, позволяя ему таять и впитываться в почву.

Что, если бы меры по медленному течению воды были широко распространены на Западе? Смогли бы они исцелить отношения земли и воды и обратить вспять опустынивание? «Да», — отвечает Норман без колебаний.

Но устойчивость хопи заключается не только в серии технических приемов, говорит Джонсон. «Речь идет об отношениях с окружающей средой в месте, где ты живешь очень, очень долго» и о связанной с этим системе культурных верований.

Вместо того чтобы пытаться максимизировать производство, хопи читают ландшафт, чтобы понять, что природа способна дать в этом году. Сроки и количество весенней растительности служат «биологическими индикаторами», — говорит Джонсон. Он отмечает, что женщины хопи отбирают растения по определенным признакам и хранят множество сортов семян для разных годовых условий. «В нашей истории были 200-летние засухи. Наше место — это свидетельство нашей устойчивости».

Поскольку традиционные экологические знания не соответствуют нормам западной науки, последняя долго не признавала их легитимность. Джонсон возражает: «Когда у тебя есть 3000 лет повторяемости — это наука».

Норман, чья специализация — лесное хозяйство, управление водосборами и дистанционное зондирование, полностью согласна с мнением Джонсона. Но она поняла, что сооружения, вдохновленные природой — будь то построенные коренными народами или такими землевладельцами с пермакультурным мышлением, как Кларк и Остин, — не будут признаны легитимной стратегией некоторыми, пока их преимущества не будут измерены в соответствии с западной научной методологией. «Моя наука призвана развеять эти заблуждения о сооружениях», — говорит Норман.

Теперь она посвятила десятилетие руководству исследованием «Aridland Water Harvesting Study» Геологической службы США. Ее работа с геоморфологами, биологами, ботаниками и гидрологами доказала, что небольшие камни и другие естественные материалы, размещенные поперек ручьев, могут восстанавливать и создавать постоянные водно-болотные угодья, восстанавливать растительность, накапливать углекислый газ, воссоединять ручьи с поймами, пополнять грунтовые воды и увеличивать сток.

Норман выросла в Род-Айленде, затем переехала на запад в Орегон для учебы в колледже, а затем в Аризону для аспирантуры. Она впервые столкнулась с каменными задерживающими сооружениями, когда работала над своей докторской диссертацией, в которой использовала спутниковые данные и моделирование наводнений, чтобы осмыслить последствия плохого управления землями для экологической справедливости в Ногалесе (Мексика) и его городе-побратиме в Аризоне. Эрозия выбрасывала в воздух мелкие частицы пыли, что приводило к проблемам со здоровьем; наводнения угрожали людям; а большие объемы осадков вызывали переполнение канализации. Работая с Международной комиссией по границе и водным ресурсам, чтобы определить места, где сооружения могли бы помочь решить эти проблемы, она увлеклась тем, как небольшие изменения рельефа могут изменить поток воды и в конечном итоге форму и характер земли.

Вскоре после этого Норман услышала слухи об оазисе в Чирикауа. Заинтригованная, она посетила ранчо «Эль-Коронадо» после дождя. Каменные сооружения задерживали огромные лужи воды, поддерживая течение в руслах. «Увидеть это собственными глазами было потрясающе», — говорит она.

Чтобы измерить эффект, она сравнила приток Терки-Крик с соседним Рок-Крик, где не было каменных сооружений. Используя модифицированные водомерные рейки и измерения осадков, она обнаружила, что небольшие преграды снизили пиковые стоки от летних муссонов наполовину и продлили базовый сток на три-четыре недели. Ступенчатые плотины удерживали больше воды в системе, что привело к невероятному увеличению стока ниже по течению на 28 процентов. Более того, они улавливали 200 тонн почвы в год, очищая воду от осадков и поддерживая пышную растительность, которая привлекала животных.

Норман объясняет, почему в обработанном русле воды стало больше. В отличие от серии водно-болотных губок Терки-Крик, Рок-Крик имеет голый коренной слой. «Когда вода течет по водонепроницаемой поверхности и подвергается воздействию стихий, она испаряется», — говорит Норман. Уплотненные и сухие почвы также отталкивают воду или становятся гидрофобными — «боятся воды». Но когда преграды заставляют эту животворную жидкость задерживаться, она может проникать в почву.

«Многие практики и фермеры были убеждены, что они могут создать больше воды [с помощью каменных задерживающих сооружений]», — говорит Норман. «Но возможность задокументировать это была потрясающей. Больше накопления воды и большая доступность воды для всего, чтобы обратить вспять цикл деградации в цикл восстановления».

Пуллиам, который сотрудничал с Норман в некоторых ее статьях, говорит, что ее научная строгость привела к более широкому признанию этих практик. «Поначалу даже в Геологической службе США люди скептически относились. Но по мере накопления доказательств они начали видеть в Лоре действительно инновационного ученого», — говорит он. «Как и Валер, она проявила настойчивость в период, когда мало кто верил в эффективность этих сооружений».

В 2021 году Американская ассоциация водных ресурсов наградила Норман медалью за выдающиеся достижения, заявив, что ее «исследования являются основой зарождающегося сообщества практиков и сдвига в реализации политики на засушливом Юго-Западе».

Исследования атмосферных ученых показали, что в бассейне реки Колорадо более теплый климат создает более «жаждущую» атмосферу, которая может испарять больше воды из почвы и растений, а иногда превращать снег сразу в водяной пар. Они прогнозируют, что сток Колорадо может снизиться на 20–30 процентов к 2050 году, а это означает, что переговорщики штатов по соглашению о разделе реки должны планировать еще меньше воды, чем у них есть сегодня.

Но Норман и другие эксперты, изучающие восстановление круговорота воды, утверждают, что не только изменение климата делает Запад более засушливым. Люди также осушили землю за последние два столетия, убивая бобров, вырубая леса, перевыпасая луга и отрезая реки от их пойм и водно-болотных угодий с помощью дамб, каналов и отводов. Что, если бы меры по медленному течению воды, включая естественную инфраструктуру в засушливых водотоках (NIDS), были широко распространены на Западе? Смогли бы они исцелить отношения земли и воды и обратить вспять опустынивание?

«Да», — отвечает Норман без колебаний.

В статье, опубликованной прошлой осенью, Норман и соавторы проанализировали множество исследований, которые подтверждают тезис о том, что восстановление в масштабах всего региона способно противостоять опустыниванию. Одна из причин заключается в том, что NIDS создают локальную влажность и охлаждение. В парке в Финиксе Норман обнаружила, что воздух вокруг сооружений на два дня после дождя становится прохладнее на целых 3 градуса Цельсия.

Другая причина заключается в том, что около 40 процентов дождей над сушей в среднем образуются из-за испарения из почвы и транспирации растений. С вырубкой лесов, перевыпасом лугов, уплотнением почв и застройкой водно-болотных угодий и пойм этой влаги не хватает в круговороте воды реки Колорадо.

Чтобы обратить часть ущерба вспять, проекты по медленному течению воды должны быть распределены по всему водосборному бассейну, а не централизованы. Эти меры обычно малы, но их влияние на защиту от наводнений, накопление воды и локальное охлаждение суммируется, подобно тому, как солнечные панели на многих крышах могут генерировать много электроэнергии. «Весь бассейн реки Колорадо, доверху набитый сооружениями?» — говорит Норман. «В таком масштабе вы увидите региональную реакцию, которая может повлиять на климат за счет секвестрации углерода и охлаждения температуры за счет возвращения влаги в атмосферу».

Эти изменения также поддерживают дикую природу, создавая критические убежища для животных, обитающих в «Небесных островах» — одном из самых биоразнообразных регионов Северной Америки. Поддержка множества животных — ядозубов, черных медведей, пум, оцелотов, рысей, коати, пекари, лисиц, оленей — является частью миссии Cuenca Los Ojos и тем, что движет Кларк к исцелению земли и воды. «Рогатая жаба [или жабовидная ящерица] стреляет кровью из глаз, чтобы вас напугать. В этом регионе так много восхитительных существ». Тот факт, что она считает стреляющие кровью глаза восхитительными, отражает ее энтузиазм ко всему, что она встречает на этой земле.

Ученые, включая Пуллиама, документируют возвращение дикой природы. Они даже зафиксировали находящегося под угрозой исчезновения ягуара у каменных сооружений на ранчо Сьенега, участке исследования Aridland Water Harvesting Study. «Поскольку есть вода, животные приходят», — говорит Норман.

Одно из существ, за которым они следят, славится тем, что строит свою собственную инфраструктуру в воде. Бобры вернулись в южную Аризону после того, как охотники истребили их 150 лет назад. Их также находили на ранчо Кларк в северной Мексике. «Бобры не селятся в высушенных районах, — говорит Пуллиам, — но если вы создадите для них участки-ядра, где они смогут обосноваться, они постепенно смогут улучшать прилегающие территории».

Природоориентированные решения набирают обороты по всему миру, включая США — чему способствуют законы администрации Байдена об инфраструктуре и снижении инфляции. Но их все еще часто считают незначительными перед лицом задачи защиты человеческих сообществ от наводнений, засух и изменения климата. Такое отношение выдает непонимание масштаба человеческого вмешательства в круговорот воды, а следовательно, и масштаба, необходимого для таких проектов, как NIDS, чтобы исправить этот ущерб.

Поскольку федеральное правительство влияет на то, как управляется огромное количество земли и воды на американском Западе, оно могло бы сыграть решающую роль, приняв практики медленного течения воды, говорит Кларк. Но хотя некоторые федеральные служащие их поддерживают, пока это не является частью официальной политики Лесной службы, Службы рыбных ресурсов и дикой природы, Службы национальных парков или Бюро по управлению землями.

Тем не менее федеральные агентства меняют свое мнение, говорит Пуллиам. Поворотным моментом стали лесные пожары, которые прокатились по Чирикауа около десяти лет назад. «Водосборы с каменными сооружениями пострадали гораздо меньше, и Лесная служба начала это замечать», — объясняет Пуллиам, добавляя, что ведомство теперь заключает контракты с Cuenca Los Ojos и Borderlands Restoration на строительство сооружений на своих землях. Однако в целом, говорит он, правительство США сохраняет предвзятость к современной инженерии в своем финансировании. С другой стороны, государственные агентства гораздо более открыты к NIDS. «Они все согласны. Они это видят. Это у них на заднем дворе».

Местные коренные общины показали, что может дать пристальное внимание к естественным процессам. «Вода — это действительно жизнь для нас», — говорит Джонсон, фермер из хопи, противопоставляя это отношение взгляду доминирующего общества на воду как на товар. «Люди настолько далеки от тех отношений, которые у нас есть с водой, что они просто не понимают всей сложности и продолжают совершать одни и те же ошибки снова и снова».

Возможно, мы сможем улучшить наши отношения с водой, поскольку такие люди, как Джонсон, Кларк и Остин, показывают, как исцелять водные системы, а такие ученые, как Норман и Пуллиам, документируют тонкости их работы. В ответ на нехватку воды на Юго-Западе многие считают, что ответ — в том, чтобы привозить воду из других мест с помощью плотин, акведуков и опреснительных заводов. Но практики медленного течения воды максимально используют воду, которая уже есть на месте. Норман вспоминает местную поговорку, сказанную в шутку: «Ах, было бы здорово, если бы появилась какая-то волшебная вода!» Когда она начала изучать экосистемы, извлекающие выгоду из техник медленного течения, «я подумала: кажется, мы ее нашли, понимаете?»

Erica Gies “‘Slow water’ could transform the Southwest, one little rock wall at a time”

Перевод статьи «‘Slow water’ could transform the Southwest, one little rock wall at a time» автора Erica Gies, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык.

Фото: Разница между каменными плотинами, вдохновлёнными природой, и жёсткой инфраструктурой, такой как бетонные плотины? Они пропускают воду. Источник фото: Ник Кабрера для Popular Science