Ученые проанализировали данные семи экспериментов по изменению климата в Европе, чтобы показать, как летняя засуха и круглогодичное потепление влияют на биомассу европейских кустарниковых растений и потерю углерода в почве.Исследованием руководили доктор Сабина Райнш и профессор Бриджит Эммет из британского Центра экологии. Гидрология (CEH) в сотрудничестве с европейскими и американскими климатологами и опубликована в журнале Nature Scientific Reports.
Авторы показали, что потеря углерода в почве наиболее чувствительна к изменению содержания воды в почве. Почвенная вода играет критически важную роль во влажных почвах, где заболачивание ограничивает процессы разложения почвенной биотой, что приводит к накоплению углерода в почве в виде торфа.
Высушивание почвы снимает это ограничение, приводящее к потере углерода почвой. В отличие от более сухих почв, уменьшение количества осадков снижает уровень воды в почве до уровня ниже оптимального для почвенной биоты, что приводит к снижению потерь углерода в почве.
Большая часть углерода Земли хранится в почве. Мировые запасы углерода в почве оцениваются примерно в 2000 гигатонн (1 гигатонна = 1 000 000 000 000 кг) углерода. Исследователи показали, что засуха снижает и увеличивает содержание углерода в почве более предсказуемо, чем потепление.Данные были предоставлены в ходе эксперимента CEH по манипулированию изменением климата, который проводился в течение 18 лет в лесу Cloceanog, влажном валлийском нагорье с торфяным слоем, образовавшимся в результате сезонного заболачивания.
На полевых участках растительность была подвергнута повышению температуры и засухе, чтобы изучить влияние изменения климата на различные экосистемные процессы.Доктор Сабина Райнш, ведущий автор статьи и почвенный эколог Центра экологии Гидрология, говорит: «Это кросс-европейское исследование позволило нам впервые изучить реакцию растений и почвы на изменение климата за пределами отдельных участков.«Включение реакции экосистемы на изменение климата в более широкий контекст естественных климатических градиентов помогает нам лучше понять наблюдаемую реакцию растений и почв».
Профессор Клаус Байер, глава департамента геонаук и управления природными ресурсами в Дании и соавтор документа, сказал: «Исследование подчеркивает и иллюстрирует новое и фундаментальное понимание, связанное с реакцией экосистем на изменение климата.«Проведя тот же эксперимент при разных условиях влажности и температуры на европейском континенте, стало ясно и заметно, как давление факторов изменения климата может действовать по-разному, а иногда даже противоположно в этих условиях.
«Эти различия важны для нашей общей оценки будущих реакций экосистем на изменение климата, но исследование также показывает, что их можно понять и в некоторой степени спрогнозировать».Д-р Марк Эстиарте, исследователь испанского исследовательского центра CREAF-CSIC и соавтор статьи, сказал: «В отличие от почв, уменьшение количества осадков не представляло угрозы для продуктивности растений на более влажных участках, а на более сухих участках растения сопротивлялись. пропорционально больше, чем на промежуточных участках, чья надземная продуктивность была показана более чувствительной.
Это иллюстрирует явную разницу в чувствительности почв по сравнению с растениями по всему градиенту климата ».Профессор Бриджит Эммет, руководитель направления почвоведения и руководитель центра Экологического центра Гидролог из Бангора сказал: «Эти результаты подчеркивают, насколько чувствительны почвенные процессы, такие как почвенное дыхание, к изменениям окружающей среды.«Эта чувствительность в более влажных системах в сочетании с отсутствием зависимости от продуктивности растений представляет собой важную потенциальную положительную обратную связь с атмосферой, которая может привести к увеличению уровней CO2 в атмосфере».
В новом документе Scientific Reports рассматривается реакция растений и почвы на засуху и потепление только на европейских кустарниках. В мире есть несколько других биомов, где реакция растений и почвы на изменение климата может быть разной.
Понимание реакции растений и почв в других биомах позволит лучше понять изменение климата и влияние на глобальные взаимодействия растений и почвы и обратную связь с климатом.