Зеленые крыши становятся все более популярными не только по эстетическим соображениям, но и из-за экологических преимуществ, которые они предлагают. Они помогают изолировать здания, управлять дождевой водой и уменьшать количество городских островов тепла. И, в качестве бонуса, они создают небольшие экосистемы для насекомых и птиц. Но большинство почв, используемых для зеленых крыш, стерильны, и их качество со временем неуклонно снижается. Это означает, что вам нужно постоянно дополнять их удобрениями или новой почвой, что не совсем экологично.

Теперь у группы исследователей другая идея: просто добавьте гриб.

Зеленые крыши, также известные как живые крыши, — это именно то, на что они похожи: крыши зданий, покрытые растительностью. Они подобны скрытым рощам городской среды, предлагающим кусочек природы там, где вы меньше всего этого ожидаете. Идея не нова: в некоторых частях Северной Европы люди веками использовали дерновые крыши. Однако современный подход к зеленым крышам заключается в их интеграции в городскую структуру для получения экологических, экономических и социальных выгод.

В городах, где преобладают бетонные джунгли, зеленые крыши служат убежищем для птиц, пчел и бабочек. Создавая эти небольшие экосистемы, мы отдаем должное биоразнообразию, которое имеет решающее значение для здоровья планеты. Кроме того, кому не нравится идея здания, в котором кипит жизнь?

Теоретически зеленые крыши требуют минимального ухода; это живая, самоподдерживающаяся экосистема. Но на практике это работает только в том случае, если экосистема здорова — вплоть до самых последних микробов.

На практике микрочасть экосистемы часто игнорируется. Это приводит к созданию стерильных почв, качество которых со временем неуклонно ухудшается.

«Зеленые крыши имеют срок годности, и они не всегда являются самоподдерживающимися экосистемами, как мы думаем», — говорит старший автор Бала Чаудхари, доцент кафедры экологических исследований в Дартмуте. Они могут быть полезны для городских территорий, но со временем теряют свою эффективность.

Исследовательская группа под руководством Дартмута намеревалась протестировать метод, который можно было бы применить для поддержки устойчивости городов к изменению климата. Команда создала экспериментальную зеленую крышу в Чикаго, проверяя, как добавление местных микроорганизмов со временем изменит микробное сообщество почвы. Их особенно интересовало отслеживание присутствия полезных микоризных грибов.

Инокуляция почвы

Микоризы — это группа грибов, которые образуют симбиотические отношения с корнями большинства видов растений, создавая взаимовыгодное партнерство. Эта подземная сеть, которую иногда называют «широкой лесной паутиной», позволяет растениям более эффективно поглощать воду и питательные вещества благодаря широкому распространению гиф грибов. Взамен растения снабжают грибы углеводами, вырабатываемыми в результате фотосинтеза.

Эти связи не только улучшают рост и здоровье растений, но также играют решающую роль в структуре и плодородии почвы. Микоризы имеют решающее значение для баланса экосистемы, способствуют взаимодействию растений, круговороту питательных веществ и даже устойчивости к определенным патогенам. Именно этой сложной взаимосвязи исследователи пытались достичь при изучении зеленых крыш.

Они получили микоризные грибы из местной восстановленной прерии и «привили» ими зеленую крышу в Чикаго. На зеленой крыше были местные растения и суккуленты. Затем они в течение двух лет следили за эволюцией зеленой крыши, используя молекулярный метод под названием «метабаркодирование ДНК». Этот подход позволяет отслеживать несколько микроорганизмов в одном образце. Это позволило исследователям убедиться, что любой эффект был вызван прививкой, а не другими бродячими грибами, принесенными ветром или птицами.

В целом, результаты были показательными. Зеленая крыша имела более высокое микробное разнообразие, а почва после инокуляции была более здоровой. Фактически, результаты удивили даже исследователей.

«В условиях городской крыши мы увидели большее разнообразие грибковых сообществ инокулированной почвы», — сказал ведущий автор Пол Мецлер, менеджер лаборатории экологии почвы Департамента экологических исследований в Дартмуте. «Долгосрочный и постоянный эффект инокулята был весьма неожиданным, поскольку это не обязательно то, чего можно было бы ожидать при работе с такими маленькими микроорганизмами».

«Пассивное распространение грибов, вероятно, привело к успешному созданию небольшого числа видов, но активная инокуляция местными видами грибов привела к немедленному переходу к разнообразному и уникальному грибковому сообществу. Когда городские почвы создаются или изменяются в результате деятельности человека, это дает возможность для вмешательства, которое сохранится и добавит разнообразия в эту систему», — заключают авторы исследования.

Крыша будущего

Зеленые крыши остаются привлекательным предложением, но его трудно масштабировать. Например, не все здания подходят для большого веса и условий почвы. Тогда первоначальная установка зеленой крыши может оказаться дорогостоящей. Речь идет не только о том, чтобы бросить землю и семена на крышу. Вы должны учитывать гидроизоляцию, репелленты для корней, дренаж и структурные потребности. Кроме того, как и любой сад, они требуют постоянного ухода. Для владельцев зданий первоначальные затраты и обязательства по их техническому обслуживанию могут стать серьезными сдерживающими факторами.

Преимущества также значительны, и во многих случаях они того стоят. Но хотя зеленые крыши часто представляют как систему «установил и забыл», авторы исследования показывают, что на самом деле это не так, если вы не планируете соответствующим образом — вплоть до мельчайших деталей и мельчайших микроорганизмов.

В конечном счете, исследование показывает, как мы можем повысить устойчивость зеленых крыш и продлить их преимущества на более длительный период. Этот подход не только поддерживает здоровье растений и экосистемы зеленой крыши, но также способствует достижению более широких целей устойчивости городов и адаптации к климату. Поскольку города продолжают расти и искать решения экологических проблем, включение живых, дышащих экосистем в их инфраструктуру становится все более важным.

«Наши города могут стать окном в будущее», — говорит Чаудхари. «Они испытывают на себе последствия изменения климата — повышение температуры, усиление засух и наводнений — в усиленной форме, что делает их отличным микрокосмом для изучения некоторых из этих воздействий под землей».

Исследование было опубликовано в Новый Фитолог .