Лесное кольцо из северного Онтарио , около 50°30′28″N 84°59′30″W / 50.50778°N 84.99167°W / 50.50778; -84.99167 (Лесное кольцо) [1]
Лесные кольца — это большие, круглые узоры с низкой плотностью деревьев в бореальных лесах северной Канады . [2] [3] [4] Эти кольца могут иметь диаметр от 50 метров (160 футов) до почти 2 километров (1,2 мили), а толщина их краев составляет около 20 метров (66 футов). [2] Происхождение лесных колец неизвестно, несмотря на то, что было предложено несколько механизмов их образования. К таким гипотезам относятся радиально растущий грибок, захороненные кимберлитовые трубки , захваченные газовые карманы и кратеры от ударов метеоритов. [4]
История
Из-за своего большого масштаба лесные кольца не видны с земли, и только после того, как в 1950-х годах аэрофотосъемка стала обычным инструментом геодезии, геологи начали их замечать. [5] [6] Термин «лесное кольцо» был придуман Геологической службой Онтарио, чтобы отличить это явление от колец фей . [3]
Geobacter spp. и метанотрофы , такие как Candidatus Methylomirabilis и Methylobacter, были очень распространены в образцах из колец «Бин» и «Торн-Норт» в Онтарио, Канада. [7]
Гипотеза
Первоначально считалось, что лесные кольца вызваны радиальным ростом грибов в корневой системе черной ели ( Picea mariana ), возможно, гриба Armillaria ostoyae . Кольцо начиналось как одна точка заражения и росло наружу во всех направлениях. Пораженные деревья умирали внутри круга, и в конечном итоге на их месте вырастали новые деревья. Грибковый мат приобретал кольцевую форму и был виден сверху как круговое кольцо чахлых деревьев. [6] Гипотеза о грибах больше не поддерживается, поскольку существует мало убедительных доказательств в ее поддержку. Наблюдения за лесными кольцами в регионе Абитиби в Квебеке не обнаружили никаких доказательств массовой гибели деревьев из-за патогена. [4]
Далее была выдвинута гипотеза, что бактерии, такие как Geobacter , могут способствовать образованию кольца. [8] [9] Их способность образовывать проводящие нанопровода или пили и осуществлять направленный перенос электронов может способствовать круговому переносу заряда из богатого электронами центра кольца к краям кольца. [10] Катализируемые таким образом процессы окисления повышают кислотность и растворяют карбонаты, тем самым создавая углубление и, соответственно, край кольца. Недавние микробиологические исследования действительно показывают высокую численность Geobacter на краю кольца. [7]
За пределами Канады
Лесные кольца также были зарегистрированы в России и Австралии . [5]
^ ab Hamilton, SM; Cranston, DR (2000). «Геохимия толстой вскрыши – методы и примеры». Открытый отчет Геологической службы Онтарио, сводка полевых работ и других мероприятий 2000 г. 6032. Министерство северного развития и горнодобывающей промышленности Онтарио, Геологическая служба Онтарио: 10–17.
^ ab Brauneder, Kerstin; Hamilton, Stewart M.; Hattori, Keiko (2016). «Геохимические процессы в формировании «лесных колец»: примеры снижения образования дымоходов при отсутствии месторождений полезных ископаемых». Геохимия: разведка, окружающая среда, анализ . 16 (1): 85–99. Bibcode :2016GEEA...16...85B. doi :10.1144/geochem2015-360. ISSN 1467-7873. S2CID 131060951.
^ abc Жиру, Жан-Франсуа; Бержерон, Ив; Вейетт, Жан Дж. (2001). «Динамика и морфология гигантских кольцевых узоров низкой плотности деревьев в черных еловых насаждениях на севере Квебека». Канадский журнал ботаники . 79 (4): 420–428. doi :10.1139/b01-022. ISSN 0008-4026.
^ ab Veillette, JJ; Giroux, JF. (1999). «Загадочные кольца низменности залива Джеймс: вероятное геологическое происхождение». Геологическая служба Канады, открытый файл (3708). doi : 10.4095/210206 . Получено 24.02.2017 .
^ ab von Gunten, Konstantin; Hamilton, Stewart M.; Zhong, Cheng; Nesbø, Camilla; Li, Jiaying; Muehlenbachs, Karlis; Konhauser, Kurt O.; Alessi, Daniel S. (декабрь 2018 г.). «Электронно-донорные модели бактериальных и архейных сообществ вдоль лесных колец в Онтарио, Канада: Электронно-донорные модели микробных сообществ вдоль лесных колец». Environmental Microbiology Reports . 10 (6): 663–672. doi :10.1111/1758-2229.12678. PMID 30014579. S2CID 51650191 . Получено 24 января 2023 г. .
^ Гамильтон, Стюарт М.; Хаттори, Кейко Х. (май 2008 г.). «Спонтанный потенциал и окислительно-восстановительные реакции в лесном кольце». Геофизика . 73 (3): B67–B75. Bibcode : 2008Geop...73...67H. doi : 10.1190/1.2890287.
^ Гамильтон, SM; Говетт, GJS (2010). «Вертикальное рассеивание элементов в толстом перенесенном слое над месторождением Таланга Zn-Pb-Cu, Квинсленд, Австралия: доказательства окислительно-восстановительной электромиграции». Специальная публикация . 2 (15). Общество экономических геологов: 391–398.
^ Регуэра, Джемма; Маккарти, Кевин Д.; Мехта, Тина; Николл, Джули С.; Туоминен, Марк Т.; Ловли, Дерек Р. (23 июня 2005 г.). «Внеклеточный перенос электронов через микробные нанопровода». Nature . 435 (7045): 1098–1101. Bibcode :2005Natur.435.1098R. doi :10.1038/nature03661. PMID 15973408. S2CID 4425287.
