Хрупкая сила: как растения пробиваются сквозь асфальт

Кажется невероятным, что хрупкий стебелек способен пробить многослойное дорожное покрытие. И все-таки именно это и происходит в городах на каждом шагу! В нашем материале рассказываем, как так получается, какие растения считаются самыми опасными разрушителями тротуаров и почему экологи готовы их защищать.

Асфальт и бетон: всегда есть слабые места

Каждый из нас хотя бы раз видел, что из-под унылых бетонных плит или даже прямо посреди проезжей части вдруг пробивается ярко-желтый одуванчик или упрямая зеленая травинка. Как же хрупкому растению это удается? Многие думают, что росток попросту проламывает твердую поверхность. На самом деле это не совсем так. Сквозь абсолютно цельный, без единого изъяна бетон не пробьется даже самое мощное дерево. Но городские покрытия совсем не идеальны и растения умеют этим пользоваться. 

Бетон и асфальт, как бы прочны они ни были, постоянно подвергаются нагрузкам: они расширяются под палящим солнцем и сжимаются в зимнюю стужу. Эти циклы неизбежно приводят к появлению микротрещин. Зимой в эти полости попадает вода, которая замерзает, расширяется и делает щели еще больше. На поверхности асфальта скапливается пыль, и ветер заносит ее вместе с влагой и семенами в трещины. 

Как семена оказываются в трещинах

Как растениям удается закрепиться во всевозможных выбоинах и углублениях, хорошо видно на примере одуванчика. Его семена с пушистым хохолком-парашютом имеют форму дротика и микроскопические шипы, благодаря которым они буквально «ввинчиваются» в любую неровность. 

Одуванчики на удивление плодовиты. Одно взрослое растение способно разбросать до 20 000 семян, которым не нужен плодородный чернозем. Конечно, большинство семян будет унесено ветром, но те, что зацепятся за щель между плитами, имеют все шансы прорасти. Семена тополя, клена и подорожника, как и одуванчики, прорастают в микротрещинах. 

Подземный таран

Как же растению удается расколоть твердый материал? Секрет кроется в явлении, которое ботаники называют тургором. Это напряженное состояние клеточных оболочек, возникающее когда в растительную клетку поступает достаточно воды. В результате в клетках ростка возникает давление, из-за которого они «надуваются». Давление в корне растения может достигать 0,6 мегапаскаля (МПа) —  это почти в три раза выше, чем в шине легкового автомобиля. Именно давление позволяет корню, словно гидравлическому клину, раздвигать частицы почвы и расширять трещины в асфальте или бетоне. 

Но растения умеют использовать не только давления. Некоторые из них, такие как, тополь и клен, могут ослаблять бетон химически: их корни содержат органические кислоты (например, лимонную и щавелевую), которые растворяют минералы в цементе.

Не только одуванчик: кто еще атакует тротуары

Самый известный «взломщик асфальта» — это, конечно, одуванчик. Но на тротуарах и обочинах можно встретить и множество других растений: мятлик однолетний, подорожник, полевой пырей, осот, и бодяк. Среди них есть и настоящие рекордсмены. Например, рейнутрия японская (Reynoutria japоnica) признанная одним из самых агрессивных сорняков, может пробивать бетонные блоки толщиной до 8 см. 

Но настоящими разрушителями становятся всходы деревьев, особенно тополей. Их корни очень крепкие и крупные, и хотя рост занимает десятилетия, за 5–20 лет они могут приподнять тротуар на несколько сантиметров, превращая ровную поверхность в подобие горного хребта.

Сорняки или полезные растения?

Для городских служб «взломщики асфальта» — это однозначный враг, который угрожает дорожной инфраструктуре. Именно поэтому вдоль обочин массово распыляют гербициды, пытаясь остановить экспансию растений в городе. Но экологи часто смотрят на ситуацию иначе. Так, например, одуванчики спасают пчел от голодной смерти. Сейчас активно исчезают естественные луга и именно одуванчики становятся для опылителей источником нектара и пыльцы.

Но одуванчики — лишь один из многих примеров. Другие растения, пробивающие бетон, также приносят неоценимую пользу. Так, например, подорожник большой (Plantago major) с его массивными корнями разбивает плотные слои почвы, спасая ее от эрозии. Улучшает почву и мятлик однолетний (Poa annua), который еще и служит кормом для диких животных. Можно сказать, что эти растения превращают город в полноценную экосистему.