Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, являются первыми исследованиями уязвимости конкретных экосистем к загрязнению атмосферным азотом в континентальном масштабе.Азот играет важную роль в биологических процессах и является ключевым элементом удобрений, но предыдущие исследования показали, что растения могут получать слишком много хорошего. Глобальные выбросы азота в атмосферу утроились за последнее столетие из-за сельского хозяйства и промышленности, и было показано, что повышенные уровни азота наносят ущерб окружающей среде, включая уменьшение разнообразия видов растений на экспериментальных участках.В ходе исследования было изучено более 15 000 участков леса, лесных массивов, кустарников и пастбищ по всей стране, измерен порог, при котором поступление азота становится вредным для растений, а также учитываются другие факторы окружающей среды, такие как климат и состояние почвы.
В целом, 24% обследованных участков находились на уровне или выше, который приводит к потере видов растений, при этом районы пастбищ (особенно с кислой почвой) являются наиболее уязвимыми. Наименее уязвимыми оказались виды почвопокровных растений в лесных районах с почвой с нейтральным pH.
Полученные данные могут иметь самые разные последствия для будущих стандартов качества воздуха и усилий по сохранению биоразнообразия. Загрязнение воздуха, наряду с утратой среды обитания, является основным фактором потери разнообразия в США.«Многочисленные виды растений, обитающие в экосистеме, немного похожи на заклепки в самолете», — сказал Сэмюэл Симкин, научный сотрудник Института арктических и альпийских исследований (INSTAAR) в CU-Boulder и ведущий автор книги новое исследование. «Возможно, вы сможете без проблем потерять несколько, но потеря слишком большого количества может иметь катастрофические последствия.
Трудно определить, где находится этот переломный момент».«Разнообразие видов растений действует как экологический буфер против таких явлений, как засуха», — сказал Уильям Боуман, профессор кафедры экологии и эволюционной биологии CU-Boulder и соавтор исследования. «Если мы увидим сокращение количества видов растений в некоторых экосистемах в результате атмосферного азота, это может привести к непредвиденным последствиям и отрицательно повлиять на сообщества».