Қаланы салауатты ету. Оздоровление городов. Making the City Healthy

1-ТАРАУ. ЖАСЫЛ ДӘРІГЕРЛЕР: ӨСІМДІКТЕР ҚАЛА ТҰРҒЫНДАРЫН ҚАЛАЙ ЕМДЕЙДІ

Бізді жасыл аймақтарға неге сонша тартады? Қарқынды урбанизация аясында қаладағы ағаштар мен шөптер жай ғана әшекей емес. Өсімдіктер орасан зор биофизикалық және химиялық жұмыс атқарады: олар шуды басады, қызған асфальтты салқындатады, ауаны тазартады және топырақты қалпына келтіреді. Бірақ біздің денсаулығымыз үшін тағы бір аспект — табиғатты қалай қабылдайтынымыз кем түспейтін маңызға ие.

Қала тұрғындары қарбаласта айналадағы жасыл желектерді байқаудан қалатын жағдай — «өсімдік соқырлығынан» (plant blindness) арылу біздің психикамыз үшін өте маңызды. Табиғатқа саналы, позитивті көзқарас психосоматикалық денсаулықты тікелей жақсартады. Алайда, қаланың тығыз салынғаны соншалық, үлкен саябаққа орын жоқ болса не істеу керек? Мұндай күрделі жағдайларда «тірек тастар» (Stepping Stones) принципі көмекке келеді. Бұл тұтас орманды алмастыратын және қала тұрғындарын үздіксіз психофизиологиялық экотерапиямен қамтамасыз ететін, бірыңғай экологиялық қаңқа ретінде жұмыс істейтін шағын экогүлзарлар — жасыл аралдар желісін құру.

Бүгінгі таңда ғалымдар хош иісті және бұршақ дақылдарын бірге отырғызуға баса назар аударуда. Бұл тиімді агроэкотерапияға арналған тұрақты экологиялық оңалту мен фиторемедиацияның (ортаны өсімдіктердің көмегімен тазарту) қуатты, экологиялық таза әрі әдемі құралы. Мұндай өсімдіктер тағамға қолданылмайтындықтан, қалалық токсиндердің қоректік тізбек арқылы біздің тәрелкемізге түсу қаупі жоқ.

Сонымен қатар, олар тіпті ауыр металдармен ластанған топырақта да жақсы өседі, бұл оларды биоремедиация мен медициналық фитодизайн үшін тамаша етеді. Қазтамақ, Ерінгүлділер және Астралылар тұқымдастарының өкілдері нағыз биологиялық сүзгілер сияқты жұмыс істейді. Күрделі табиғи механизмдер іске қосылады: фитоұшпалану, фитоэкстракция, фитофильтрация, фитоыдырау, фитотұрақтандыру және гипераккумуляция. Қызықты факт: стресстік қала жағдайында бұл өсімдіктер өздері ластанбай қоймай, ауаны одан да белсенді тазарта отырып, эфир майларын көбірек бөле бастайды!

Ғылым бау-бақша және экотерапияның әсер ету механизмдерін нақты дәлелденген бес фактор арқылы түсіндіреді:

— ОЖЖ (орталық жүйке жүйесін) мультисенсорлық ынталандыру — біздің миымыз өсімдіктердің иісіне, түсіне, пішініне және тіпті сыбдырына кешенді түрде жауап береді.

— Аэрофитотерапия — біз денсаулықты тура мағынада ішімізге тартамыз. Өсімдіктер фитонцидтер, эфир майларын және басқа да ұшпа фитоорганикалық заттарды (ҰФОЗ) бөледі, олар бізге терең биохимиялық деңгейде әсер етеді.

— Психологиялық ассоциация — санадан тыс, архетиптер мен туа біткен биофилия деңгейінде жасыл желек біз үшін өмір мен қауіпсіздікті білдіреді.

— Визуалды-эстетикалық әсер — табиғаттың сұлулығы мен көркемдігін тамашалаудан туындайтын таза қуаныш.

— Медитация эффектісі — дұрыс отырғызылған өсімдіктердің (фитомодульдердің) жанында небәрі 5 минут болғаннан кейін аутогендік бой алдыру басталатыны дәлелденді: ми ырғақтары (ЭЭГ) өзгереді және парасимпатикалық жүйке жүйесі (босаңсу мен қалпына келуге жауап беретін) іске қосылады.

Нәтижесінде мұндай ортаның әсері стрессті, мазасыздықты және депрессияны қарапайым жеңілдетуден бастап, зейін мен өнімділікті нақты арттыруға дейін созылады.

Бүгінгі таңда ТМД елдерінде және бүкіл әлемде жасыл құрылыста мамандандырылған, комбинаторлық отырғызулар жиі қолданылуда. Дәрілік шөптер ортаны жақсартатын озық фитотехнологиялардың негізіне айналуда. Қалаларда кәдімгі көгалдардың орнына аэрофитотерапиялық модульдер, хош иісті бұрыштар, дәріханалық бақшалар, гүлзарлар, терапевтикалық аллеялар, емдік көгалдар, бақтар мен саябақтар пайда болуда. Оларды құру кезінде бәрі ескеріледі: бұл жасыл аймақтар ұзақ өмір сүруі, табиғатқа ұқсас болуы және қаладағы өмір сүру сапасын күн сайын арттыруы үшін адамға тигізетін емдік қасиеттерінен бастап, урбобиогеоценоздың өзіне тигізетін пайдасына дейін есепке алынады.

2-ТАРАУ. ТОПЫРАҚТЫҢ ҚҰПИЯ ӨМІРІ: ӨСІМДІКТЕРГЕ МИКРОБТАР НЕ ҮШІН ҚАЖЕТ

Қалалық ауланы (урбобиогеоценозды) өмірге қайтару үшін жай ғана ағаш отырғызу жеткіліксіз. Біздің мақсатымыз — топырақ түзілу процесін қайта іске қосу, жердің өзін-өзі тазарту қабілетін қайтару және күрделі биологиялық теңгерімді қалпына келтіру.

Бұл үшін мамандар жердің сапасына бағалау — бонитировка жүргізеді. Қатаң мемлекеттік стандарттар (ГОСТ Р70613—2022) бойынша топырақтың механикалық құрамы, қоректік элементтердің қоры, гумус мөлшері және қышқылдық деңгейі (pH) зерттеледі. Бірақ қазіргі ғылымның ең басты жаңалығы басқада: бірде-бір шөптесін өсімдікті микроорганизмдердің көрінбейтін әлемінен бөлек қарастыруға болмайды.

Өсімдік тамырлары ризосфераға — ерекше тамыр маңы аймағына енген, ал олардың беткі қабаты мен ішкі тіндерінде бактериялар мен микромицеттер тығыз қоныстанған. Бұл одақ эволюцияның басталуында-ақ қалыптасқан. Микробтар өсімдіктердің қоректенуіне, құрғақшылыққа төзуіне және стресстерден қорғануына көмектеседі, осылайша отырғызылған гүлдің қатал қала жағдайында аман қалуын тікелей анықтайды.

Бүгінгі таңда мегаполистер үшін ең маңызды міндет гумификация — қоректік гумустың түзілу процесіне айналды. Бұл биоремедиация (ортаны тазарту) және қалалық топырақтың максималды құнарлылығын немесе бонитетін қалпына келтіру үшін қажет.

Жаңа тренд пайда болды: «қосалқы табиғи рекультивация», бұл кезде біз антропогендік зақымданған табиғаттың өздігінен қалпына келуін күтіп қана қоймай, оған белсенді түрде көмектесеміз. Қала жерлері тозған, оларға микроорганизмдері бар препараттар: гумус түзушілер, азотфиксаторлар, сондай-ақ жерді қолжетімді фосформен және калиймен байыта алатын бактериялар өте қажет. Әсіресе бұршақ дақылдарының белсенділігін арттыратын қоспаларға қажеттілік өте жоғары. Бұл микробтық «коктейльдер» комбинаторлық отырғызуларды жасау кезінде жерге енгізіледі немесе табиғи қалпына келтіру процестерін барынша тездету үшін гидросебу әдісімен тұқымдармен бірге шашылады.

Ризосферада үнемі өмір қайнап, күрделі интригалар өріліп жатады. Микробтар әртүрлі қарым-қатынастарға түседі: біреулері бейбіт қатар өмір сүреді (комменсализм) немесе өзара тиімді ынтымақтасады (мутуализм және симбиоз), ал біреулері көршілерін басып тастайды (аменсализм) немесе оларға паразиттік етеді (паразитизм). Озық пиросеквенирлеу әдісінің көмегімен метагеномды талдау таңғажайып нәрсені көрсетті: тамыр маңы аймағындағы тіршілік әртүрлілігі бос жерге қарағанда әлдеқайда бай!

Бұл аймақта көгалдардың өсуін ынталандырып қана қоймай, сонымен қатар ризоремедиация — топырақты улы ластағыштардан тазарту процесін іске қосатын ризобактериялар көбейеді. Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, Bacillus mucilaginosus, Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens және Rhizobium leguminosarum сияқты бактериялар тамырларды отарлап, өсімдікті қалалық токсиканттардың әсерінен қорғайды. Микробтар неғұрлым белсенді қоректенсе, улар соғұрлым тез ыдырайды. Ластануларды «қорыта» алатын негізгі деструктор-бактериялар рөлін Arthrobacter, Burkholderia, Bacillus, Rhodobacter, Rhodococcus, Pseudomonas, Mycobacterium туыстарының және Sphingomonadacea тұқымдасының өкілдері атқарады.

Көгалдандыру кезінде топырақтың тығыздығын ескеру өте маңызды. Оған ауа алмасу, ылғалды ұстап тұру қабілеті, тамырлардың дамуы және биопрепараттардың қалай жұмыс істейтіні байланысты. Топырақ тығыздығы бүкіл геоценозға, демек — адамның тіршілік ету ортасына (антропобиоценоз) және жалпы голобиомға (макроорганизм мен оның барлық микробтарының жиынтығы) жанама әсер етеді.

Ғылым фантастикалық байланысты дәлелдеді: қалалық өсімдіктер мен топырақтың микробиомы біздің теріміз бен шырышты қабаттарымыздың микробиомымен тікелей әрекеттеседі. Оның үстіне, саябақтардың сау топырағы қала тұрғындарының ішегі үшін табиғи пробиотик ретінде жұмыс істейді! Ол қауіпті патогендер санын азайтады және антибиотиктерге төзімділік гендерінің мөлшерін төмендетеді. Және керісінше: адамның сау ішегі қалалық қалдықтарға оппортунистік инфекцияларды азырақ бөледі. Шеңбер тұйықталып, табиғатқа да, адамдарға да пайдалы мінсіз оң кері байланыс жүйесін құрайды.

Ең таңқаларлығы: өсімдіктердің емдік қасиеттері көбінесе олардың өздеріне емес, микробтарына байланысты екенін білесіз бе? Дәрілік шөптердің микробиотасы өте ерекше. Ие-өсімдік ерекше орта қалыптастыру және қажетті бактериялар мен саңырауқұлақ түрлерін тарту үшін бірегей заттар (екіншілік метаболиттер) бөледі. Қазіргі фармакологиядағы табиғи дәрі-дәрмектердің үлкен бөлігі — бұл өсімдік ішінде өмір сүретін эндофит-микробтар жұмысының өнімі.

Мысалы, егер түймедақ, қырмызыгүл немесе алқаны пайдалы штаммдармен (мысалы, Bacillus туысынан) бірге өсірсе, олар тезірек өсіп, аз ауырып қана қоймай, сонымен қатар емдік флавоноидтарды айтарлықтай көбірек жинайды.

3-ТАРАУ. АДАМДАРҒА АРНАЛҒАН ҚАЛА МИКРОБТАРЫ

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы өте нақты ұсыныс береді: кез келген қала тұрғынының есігінен ауданы кемінде 0,5 гектар болатын ең жақын жасыл желекке дейінгі қашықтық 300 метрден аспауы керек. Неліктен дәл осындай ауқым? Тек жеткілікті түрде үлкен жасыл аймақтар ғана қалаға өсімдіктер мен микробтардың әртүрлілігін сақтауды қоса алғанда, маңызды экожүйелік қызметтерді ұсынатын толыққанды биогеоценоздарды ұстап тұра алады.

Сау голобиом және бүкіл топырақ экожүйесі үйлесімді механизм ретінде жұмыс істейді. Олар өсімдіктердің қоректі сіңіруіне және аурулардан қорғануына көмектеседі, олардың барлық бөліктерін: тамыр маңы аймағын (ризосфера), жапырақтар мен сабақтардың бетін (филлосфера) және тіпті тұқым айналасындағы аймақты (спермосфера) пайдалы микроорганизмдермен жомарттықпен қоныстандырады. Нәтижесінде қуатты жалпы микробиом қалыптасады. Өсімдіктер көбірек фитонцидтер өндіре бастайды, ортаны жақсырақ тазартады (биоремедиация) және құнарлырақ жемістер береді. Бірақ біз үшін басты пайда — қоршаған ортаның бұл алуан түрлі микробиомы адамның иммундық жүйесін тура мағынада «үйретеді», қауіпті патогендерді бәсекелестік арқылы ығыстырып шығарады.

Өсімдіктер мен топырақ — қалалық ауа микробиотасының, яғни аэробиомның негізгі генераторлары. Бұл микробтардың ауада тігінен таралуы (стратификация) профилактикалық медицина мен саябақтарды қалай жобалауымыз керектігі үшін орасан зор маңызға ие. Кез келген ауланың немесе холлдың аэробиомы өте динамикалық: ол тәулік уақытына, маусымға және жел бағытына байланысты өзгереді. Бірақ оның негізгі «жеткізушілері» өзгеріссіз қалады:

— Топырақ пен қала шаңы (урбоземдер) — бұл негізгі резервуар. Жер құрғаған кезде жел ауаға спора түзуші бактерияларды (мысалы, Bacillus туысы) және актиномицеттерді көтереді.

— Филлосфера — жапырақтар ұшпа фитонцидтер мен эпифитті бактерияларды (мысалы, Pseudomonas, Pantoea) белсенді түрде бөледі.

— Саңырауқұлақтар — ауа әрқашан микромицеттердің (оның ішінде пайдалы Trichoderma) және макромицеттердің спораларына қаныққан, әсіресе жаңбырдан кейін.

— Антропогендік фактор — мегаполистердегі биоаэрозольдің айтарлықтай үлесін адамдар (терісі мен тыныс алу жолдарынан) тастайтын микрофлора, сондай-ақ желдету жүйелерінің шығарындылары құрайды.

Саябақ ағаштары, бұталар, гүлдеген шалғындар мен фитоқабырғалар бөлетін ұшпа фитоорганикалық заттар (ҰФОЗ) токсиканттарға қарсы сүзгі ретінде (фитофильтрация) ғана жұмыс істемейтіні дәлелденген. Олар емдік биоаэрозоль сияқты табиғи киллер-жасушалардың (NK-жасушалары) және олардың молекулаларының белсенділігін арттыра отырып, біздің иммунитетімізге тікелей әсер етеді.

Қалалық биоаэрозоль — көлемі 3 нанометрден 100 микрометрге дейінгі органикалық бөлшектердің қоспасы. Тозаң ірі (17—58 мкм), саңырауқұлақ споралары кішірек (1—30 мкм), ал бактериялар (0,25—8 мкм) және вирустар (0,3 мкм-ден аз) — өте кішкентай. Бұл ретте бактериялар сирек жалғыз ұшады; олар агломерат түрінде саяхаттайды немесе тозаңға және 2 мкм-ден үлкен топырақ бөлшектеріне бекітіледі.

Осыған байланысты әлемдік ғылымда Reciprocal Restoration (өзара қалпына келтіру) принципі қалыптасты. Еріктілер экогүлзарларды (микрофитоценоздарды) отырғызғанда, олар тек ауланың экологиясын жақсартып қоймайды. Жермен байланыс пайдалы микробиотаның топырақтан адамға тікелей берілуін қамтамасыз етеді — бұл процесс Microbiome Rewilding (микробтық жабайылану) деп аталады. Ол иммундық аурулардың қаупін азайту үшін өте маңызды. Міне, сондықтан көгалдандыру кезінде топырақ микробиомы мен адам денсаулығының мониторингі тұтас аймақтар ауқымында, әсіресе эпидемия қаупі бар жерлерде орасан зор пайда әкеледі.

Бүгінгі таңда биология өсімдікті оның микробтарынан бөлек қарастырмайды. Олар бірге біртұтас бүтінді — голобионтты (holobiont) құрайды. Ал олардың микробиомы — бұл жай ғана бактериялар жиынтығы емес, барлық өндірілетін молекулаларды: ДНҚ, ақуыздар, липидтер, сигналдық метаболиттер, токсиндер және ие-өсімдіктің өз заттарын қамтитын өте күрделі химиялық фабрика.

Бұршақ және басқа шөптердің ризосферасы — планетадағы ең күрделі экожүйелердің бірі. Өсімдік тамырлары топыраққа спирттер, қанттар, этилен, аминқышқылдары, дәрумендер мен ферменттер коктейлін бөледі. Бұл қорекке триллиондаған микроорганизмдер жиналады: бактериялар (олар басым), саңырауқұлақтар, актинобактериялар, қарапайымдылар және балдырлар. Ризосфераға түскеннен кейін олар көбейіп қана қоймай, өсімдіктің қажеттіліктеріне бейімделіп, өз функцияларын толығымен өзгертеді.

Өсімдіктердің түйнекті азотфиксациялаушы бактериялармен симбиозының тиімділігі топырақ жағдайларына: ылғалдылыққа, температураға және ең бастысы қышқылдыққа (рН) қатаң тәуелді.

Қызығы, бұл бактериялардың өздері керемет өміршең: ие-өсімдіксіз олар топырақта 10—15 жыл, ал бейтарап ортада 20—30 жылға дейін сақтала алады. Бірақ олар ауадан азотты бекіте бастауы үшін топырақтың қышқылдығы өсімдіктің өзіне мінсіз сәйкес келуі керек:

— Бөрібұршақ (люпин) үшін қышқыл орта оңтайлы (рН 4—5).

— Беде, бұршақ, сиыржоңышқа (вика) және үрмебұршақ үшін азотфиксация әлсіз қышқыл және бейтарап топырақта (рН 5,8—7) максимум деңгейде жүреді.

— Ал жоңышқа, эспарцет, түйежоңышқа (донник) және ноқат бейтарап немесе әлсіз сілтілі ортаны қажет етеді (рН 6,8—7,6).

Тек осы жағдайлар дәл сәйкес келгенде ғана урбобиогеоценоз топырақты қалпына келтіріп, адам үшін сау ортаны қалыптастыра отырып, толық күшімен жұмыс істей бастайды.

1-ТАРАУ. ТАБИҒАТҚА ҰҚСАС КӨГАЛДАНДЫРУ ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ

Бетон мен пайдаланылған газдардан тұншыққан қазіргі қалаларда ландшафттарды жобалаудың экологиялық тәсілі аман қалу мәселесіне айналды. Бүгінде біз нағыз бетбұрысты байқап отырмыз: ландшафт сәулетшілері мен дизайнерлері көпжылдық хош иісті және жабайы дәрілік шөптердің пайдасына «стерильді» декоративті гүлзарлардан жаппай бас тартуда. Бұл заманауи стиль — өсімдіктердің толық тіршілік циклі мен олардың маусымдық өзгерістерін ескеретін табиғаттың көркем стилизациясы. Ол өткен ғасырдың 70-80-ші жылдарында әртүрлі құрлықтарда пайда болды, бірақ дәл қазір жасыл құрылыс үшін өмірлік қажеттілікке айналды.

Қалалық көгалдандырудың басты апаттарының бірі — өткен (тіпті одан арғы!) ғасырдың ескірген фитотехнологияларын пайдалану. Бұрын саябақтар мен аулаларға тек мемлекеттік құрылымдар жауапты болатын. Бірақ бүгінде бюджеттер қысқарып жатқанда, бүкіл әлем бойынша қала әкімшіліктеріне бұл жүкті тарту барған сайын қиындап бара жатыр.

Прогрессивті муниципалитеттер тығырықтан шығар жол тапты: олар өкілеттіктерінің бір бөлігін қоғамдық топтарға береді. Мұндай бірлескен басқару озық әдістерге сүйенеді: волонтерлік бастамалар, экологиялық фитодизайн, қалпына келтіру жобалау тұжырымдамалары (regenerative design) және мобильді қосымшалардың, веб-сервистердің және жасанды интеллекттің мүмкіндіктерін пайдаланатын азаматтық ғылым. Өкінішке орай, ТМД елдерінде мұндай бастамалар көбінесе «жергілікті тәжірибелер жиынтығы» сияқты шағын аудандық жобалар деңгейінде ғана қалып қояды. Бұл жаһандық деңгейде жұмыс істеуі үшін муниципалитеттер тек қаулылар жазып қана қоймай, адамдарға нақты ресурстар беруі керек: жер, қаржыландыру, жинақталған білім және бейінді мамандардың көмегі.

Жабайы табиғатта дәрілік шөптер адамның ешқандай көмегінсіз өсіп, аман қалатынын байқадыңыз ба? Құпиясы мынада: олар биогеоценоздағы өмірге мінсіз бейімделген — әр түр жарық, су және кеңістіктегі дәл өз үлесін алады. Дәл осы табиғи модельді «матрицалық отырғызу» деп аталатын әдіс көшіреді. Олардың мақсаты — өсімдіктер арамшөптерге мүмкіндік қалдырмай, бірін-бірі үйлесімді толықтыратын өзін-өзі қамтамасыз ететін қауымдастық құру. Табиғи шалғын немесе «Удольфиан гүлзары» (көрнекті ландшафт дизайнері Пит Удольфтің құрметіне) бейнесін жасау ретінде белгілі бұл технологияның қатаң ережелері бар.

Мұндай композициядағы кездейсоқтық тек сырттай ғана көрініс. Іс жүзінде 5-тен 11-ге дейін әртүрлі түрлер қолданылады, мұнда 70%-ын құрылымдық (қаңқалық) өсімдіктер, ал 30%-ын — «толтырғыш» өсімдіктер құрайды. Жобалау дәріханадағыдай жүреді: алдымен сапалық құрамы (кім кіммен өсетіні) анықталады, содан кейін пайыздық қатынасы, содан кейін ғана ауданды ескере отырып, әр түрдің нақты мөлшері есептеледі.

Өлген қала топырағын қалай тез және арзан өмірге қайтаруға болады? Бүгінгі таңда бұл үшін гидросебу — тұқымдары бар арнайы сұйық эмульсияны шашу сәтті қолданылуда.

Қолмен себуден айырмашылығы, тұқымдар битум, мульча және тыңайтқыштардан тұратын қоректік «коктейльмен» жерге атылады. Қазіргі шетелдік тәжірибеде ұсақталған пішен мен қылқан жапырақтан бастап жоғары технологиялық қоспаларға дейін бәрі мульча ретінде қолданылады. Қышқылдықты реттегіштер, бейорганикалық мульча бекіткіштер (GridCross), негізгі ағаш мульчасы (FINN Tru Wood, Hydro mulch 1000, Applegate wood-lok 100) және қуатты эрозияға қарсы кешендер (ProMatrix, Flexterra) іске қосылады. Топырақты қоректендіру үшін ProGanics концентраты қосылады, ал қоспа беткейлерде ұсталып тұруы үшін — Tackpro, Flexpro бекіткіштері немесе органикалық GumFlex қолданылады. Тіршілік циклін тыңайтқыштармен (LongSoil, бастапқы SpeedSoil), микроэлементтермен, ылғалды сақтауға арналған ұсақ фракциялы RainDrop (0,2—1 мм) гидрогелімен және тіпті егілген аумақтарды көру үшін Emerland маркерлік бояуымен қолдайды.

Соңғы жылдары бұл «коктейльге» топырақ түзілуін жылдамдататын бактериялық препараттар қосыла бастады. Бұл үшін мінсіз шөп қоспасы 30—40% бұршақ тұқымдастарынан және 60—70% астық тұқымдас шөптерден тұрады (себу нормасы — 70 кг/га, ал құрғақ аймақтарда доза 1,5—2 есе артады). Мұндай жабын тез арада табиғи биоценозды құрайды және топырақты биоремедиациялауды (тазартуды) бастайды.