Интродукция и генетические методы открывают новые возможности для адаптации лесов к изменению климата. Они позволяют создавать устойчивые насаждения, способные противостоять засухам, пожарам и вредителям. Но обе эти стратегии вызывают споры среди ученых, из-за возможного нарушения сложившихся экосистем, непредсказуемости взаимодействия с местными видами растений и рисков для биоразнообразия.
Интродукция – это переселение растений за пределы их естественного ареала. А генетические методы – это селекция и генная инженерия. И то, и другое – не новые идеи. Еще в XVIII веке в России создавали монокультурные плантации деревьев, чтобы обеспечить материалом судостроителей. Так в Линдуловской роще в Ленинградской области высадили семена сибирской лиственницы, собранные в Архангельской губернии. Кроме того, в нашей стране успешно акклиматизировали маньчжурский орех и бархат амурский. В качестве эксперимента эти деревья высаживали в 1950-ых годах в Москве и Подмосковье, чтобы восстановить леса, уничтоженные во время Великой Отечественной войны. В засушливых регионах Средней Азии, в том числе на высохшем дне Аральского моря, высаживали саксаул для закрепления песков и улучшения микроклимата. А в Германии проводили работы по гибридизации тополей, чтобы получить сорта, сочетающие быстрый рост, морозостойкость и неуязвимость к вредителям.
Плюсы интродукции – это быстрое создание устойчивых насаждений, расширение видового разнообразия, возможность заполнить пустоты, появившиеся из-за гибели местных видов. Но в то же время распространение инвазивных растений может стать крайне агрессивным. Так случилось с американским кленом, который оккупировал европейскую часть России, Сибирь и Дальний Восток. Не имея природных врагов, неприхотливое дерево активно размножается самопосевом и вытесняет иву, березу, тополь, ольху.
Современные технологии позволяют создавать растения с заданными свойствами. Так, генетически модифицированные тополя спасают Китай от опустынивания и не подвержены нападению гусениц. В Швеции занимаются выведением специальных видов ГМ-эвкалипта, в качестве сырья для производства биотоплива. В США создали тополя с ДНК тыквы и зеленых водорослей, которые лучше поглощают углерод. А также нашли ген, который определяет растут корни вглубь или вширь, что позволяет выводить растения, неуязвимые в жару. Устойчивые к грибковым заболеваниям и засухе сорта сосны лоблолли вывели селекционеры в Северной Каролине.
Российские ученые создали новый сорт осины, которая растет на треть быстрее обычной благодаря внедренному гену гриба Penicillium canescens. А это значит - то, на что у природы уходят десятки лет, человек может создать в три раза быстрее. Кроме того, специалисты Сибирского федерального университета определили гены, отвечающие за адаптационный потенциал ладанной сосны. Это позволяет предсказывать реакцию деревьев на изменения климата и значительно повысить эффективность лесовосстановительных программ. Исследования в генетике могут помочь получить деревья с новыми свойствами, которые будут востребованы в промышленности. Например, сделать так, чтобы сырье лучше подходило для целлюлозно-бумажной отрасли. Это поможет уменьшить затраты на обработку продукции и снизить количество ядовитых отходов.
Однако некоторые ученые считают, что создание генетически модифицированных растений и размещение их в дикой природе нанесет небывалый ущерб. Пыльца и семена ГМО-деревьев могут разноситься на сотни километров. Чужеродные гены способны проникнуть в дикорастущие естественные популяции лесных деревьев и вызвать непредсказуемую гибридизацию. Кроме того, они смогут захватить обширные ареалы, вытесняя природные виды из их исконных мест обитания и изменяя экосистемы. Исследования показывают, что ГМО-растения меняют микробиоту почвы и накапливают токсины, угрожая биоразнообразию. Содержащиеся в них фунгициды могут убивать полезные почвенные грибы. Устойчивые к болезням, модифицированные деревья способны ускорять эволюцию новых патогенных вирусов и вызывать эпидемии, а их пыльца может быть токсичной для пчел, бабочек и человека.