Экосистема обеспечивает людей естественными «услугами», такими как плодородие почвы, качество грунтовых вод, производство продуктов питания и опыление насекомыми, что очень важно для многих фруктов. Следовательно, нетронутые экосистемы имеют решающее значение для выживания всего живого. Какое же функциональное значение имеет вымирание видов? Может ли глобальная потеря видов в конечном итоге привести к ухудшению «функционирования» экосистем?
Профессор Вайссер с кафедры экологии суши ТУМ обобщил результаты долгосрочного проекта «Jena Experiment», которым руководит Йенский университет имени Фридриха Шиллера, с момента его создания в 70-страничной статье в журнале Basic and Прикладная экология. До 2015 года он был спикером консорциума междисциплинарных исследований.«Одним из уникальных аспектов эксперимента в Йене является тот факт, что мы проводили наши эксперименты и анализировали более 15 лет», — объясняет профессор Вайссер. «Поскольку влияние биоразнообразия становится видимым только после задержки, мы могли наблюдать определенные эффекты только с 2006 или 2007 года, то есть через четыре или пять лет после начала проекта». Если среда обитания разрушается из-за вмешательства человека, вид обычно вымирает не сразу, а через некоторое время.
Согласно этим открытиям, это вымирание затем оказывает отсроченное влияние на материальные циклы.Соответственно, влияние биоразнообразия стало более выраженным со временем в эксперименте в Йене: в богатых видами сообществах положительные эффекты, такие как накопление углерода в земле, микробное дыхание или развитие почвенной фауны, со временем только стали более выраженными. С другой стороны, негативные эффекты монокультуры также стали заметны позже. «Это означает, что негативные последствия нынешнего исчезновения видов станут полностью ощутимы только через несколько лет», — предупреждает Вайссер.
Фермеры не успешнее природы80 000 измерений были выполнены междисциплинарными рабочими группами из Германии, Австрии, Швейцарии и Нидерландов.
На более чем 500 испытательных площадках они высаживали различное количество видов растений, от монокультуры до смесей из 60 видов. Помимо растений, были исследованы и все другие организмы, встречающиеся в экосистеме — в земле и над землей.
Кроме того, почвоведы также исследовали материальные циклы углерода, азота и нитратов, а также круговорот воды в течение всего 15-летнего периода.Таким образом, исследователи смогли доказать, как разнообразие видов влияет на способность почвы поглощать, накапливать или выделять воду. «Ни один другой эксперимент на сегодняшний день не исследовал цикл питательных веществ с такой тщательностью», — говорит профессор Вольфганг В. Вильке из Института геоэкологии KIT в Карлсруэ. В эксперименте в Йене впервые было продемонстрировано, насколько, например, азотный цикл определенного участка земли зависит от широкого спектра факторов, таких как разнообразие видов, микробиологические организмы, круговорот воды и взаимодействие растений.
Среди прочего, полученные данные позволили сделать следующие выводы:Луга с большим разнообразием имели более высокую продуктивность, чем луга с низким разнообразием, на протяжении всего периода эксперимента в Йене. Повышенная интенсивность возделывания за счет дополнительных удобрений и более частого кошения достигла того же эффекта: когда фермер выращивает определенные виды и удобряет их, он в среднем не более успешен, чем мать-природа.Энергия биомассы (содержание биоэнергии) лугов с высоким разнообразием была значительно выше, чем у лугов с низким разнообразием, но в то же время была аналогична энергии многих современных высоко субсидируемых видов, таких как мискантус.
Улучшение экосистемных услуг за счет биоразнообразияНа территориях с высоким разнообразием достигается лучшее хранение углерода.
Количество насекомых и других видов было значительно выше.Взаимные взаимодействия между видами, такие как опыление, происходили чаще.Луга с большим разнообразием лучше переносят поверхностные воды в почву.Экосистемы с высоким разнообразием были более стабильными в случае нарушений, таких как засухи или наводнения, чем экосистемы с низким разнообразием.
Благодаря своему размаху, Йенский эксперимент впервые доказывает, что потеря биоразнообразия приводит к негативным последствиям для многих отдельных компонентов и процессов в экосистемах. Следовательно, потеря видов во всем мире не только означает, что часть эволюционного наследия Земли безвозвратно утеряна и что люди не выполняют свой долг по заботе о других существах, но и будут иметь прямые неприятные последствия для человечества.
Среди прочего, исчезновение видов также влияет на материальные циклы, которые, в свою очередь, оказывают прямое влияние на водоснабжение, источник всей жизни.Новым представителем Йенского эксперимента стал профессор Нико Эйзенхауэр из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) Галле-Йена-Лейпциг. Эксперт из Лейпцигского университета продолжит эксперимент, чтобы более подробно изучить основные механизмы воздействия на биоразнообразие.
Членами-основателями Йенского эксперимента были Йенский университет Фридриха Шиллера, где также базируется научная координация, и Институт биогеохимии Макса Планка в Йене. Он получил существенную финансовую поддержку от Немецкого исследовательского фонда (DFG).