С повышением концентрации углекислого газа в атмосфере возникает вопрос: смогут ли растения поглощать излишки CO2 и смягчать последствия изменения климата? Исследования показывают, что ключевую роль в этом процессе играет наличие азота.
Как влияет азот на рост растений?
Растения используют CO2 для построения тканей, и чем больше его они поглощают, тем быстрее растут — этот эффект называют «удобрением CO2». Однако для активного роста им необходимы и другие элементы, особенно азот. Обычно считается, что увеличение азота усилит эффект «удобрения» СО2, однако новые исследования показывают более сложную картину.
Эксперимент на болотах Chesapeake Bay
Учёные из Smithsonian Environmental Research Center провели четырехлетний эксперимент на болотах у Chesapeake Bay, где начали подкармливать растения повышенными уровнями CO2 и азота. В условиях роста загрязнений азотом из-за сельского хозяйства и водоочистки, растения постепенно меняли свою структуру.
-
Политический спор вокруг допуска китайских студентов в США после заявлений Трампа
- Уникальный скелет серого кита пополнил коллекцию Музея естественной истории
- Fossil skull of an extinct toothed whale excavated from Panamanian sediments
- Восточная креветка из Азии — новая угроза для экосистемы Chesapeake Bay
Изменения в растительном сообществе
Первоначально sedge (Schoenoplectus americanus) реагировал на увеличение CO2 как ожидалось: его рост усиливался. Но спустя год в реакции начали участвовать два вида трав: Spartina patens и Distichlis spicata. Они становились всё более доминирующими, хотя поначалу были редкими.
Почему это важно
В отличие от sedge, травы реагируют слабо на повышенный CO2, но активно используют дополнительный азот. В результате, изменение соотношения видов в экосистеме влияет не только на биоразнообразие, но и на способность растений захватывать и хранить углерод.
Методика исследования
На экспериментальной площадке установили специальные пластиковые камеры, которые позволяли контролировать уровни CO2 и азота. В одних участках уровень CO2 был примерно вдвое выше нормы, а в других — оставался естественным. Также половина участков получала подкормку азотом, а половина — нет.
Результаты и выводы
В начале и в конце каждого сезона исследователи фиксировали виды растений, их рост и биомассу. В участках с богатым азотом соотношение видов значительно менялось: с 95% sedge до примерно 50% трав за четыре года. Это показывает, что реакция растений на изменение условий зависит от их стратегии выживания и приспособляемости.
Эти результаты подчеркивают, что при прогнозировании реакции экосистем на глобальные изменения важно учитывать состав видов. Некоторые растения будут выигрывать, а другие — проигрывать в новой экологической ситуации, что в конечном итоге повлияет на способность окружающей среды захватывать углерод.
Марина Новикова
Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.
