Результаты опубликованы в журнале Climate Change Responses.
На протяжении тысячелетий арктические травы, кустарники и другие растения удаляли углерод из атмосферы и хранили его в тундровой почве, где микробы питаются разлагающимся органическим веществом. Сейчас рост кустарников трансформирует ландшафт тундры, но его влияние на углерод, хранящийся в почвах высоких широт, мало изучено.
Почвы Арктики содержат половину глобального почвенного углерода и более чем в два раза больше углерода, чем вся атмосфера. Разложение углерода в почве, чувствительное к температуре, является потенциально важным источником парниковых газов, что может оказать положительное влияние на глобальное изменение климата за счет выброса парниковых газов в результате разложения органических веществ. Эта обратная связь углерода в почве может превратить арктическую тундру из поглотителя углерода в источник углерода.
Чтобы понять сложную взаимосвязь, которая определяет судьбу углерода в почве, исследователи из Дартмута собрали почву из кустарников и травяной растительности в западной Гренландии и провели контролируемые эксперименты еще в лаборатории.
Они измерили выбросы углекислого газа из минеральных почв двух типов растительности, инкубированных при пяти температурах и двух уровнях влажности. Они обнаружили, что почва на травянистых участках имеет больший запас углерода, большие потери углерода от разложения и более высокую температурную чувствительность разложения, чем кустарниковые почвы. Результаты показывают, что дыхание почвы и разложение органического углерода в тундре, особенно в травянистых областях, будут увеличиваться с повышением температуры и повышением влажности почвы, что приведет к увеличению выбросов углекислого газа в атмосферу.
«Наши результаты подчеркивают важность интерактивного воздействия типа растительности, температуры и влажности в определении реакции разложения почвы на изменение климата», — говорит ведущий автор исследования Джулия Брэдли-Кук, которая проводила исследование в рамках своей докторской диссертации в области экологии и экологии.
Эволюционная биология в Дартмуте, сейчас он научный сотрудник Конгресса. «Любое увеличение влажности почвы в соответствии с прогнозами климатической модели, как ожидается, приведет к увеличению дыхания почвы для обоих типов растительности. Кроме того, более высокая влажность почвы должна повысить температурную чувствительность травянистых почв, но может иметь незначительное влияние или не оказывать никакого влияния на кустарниковые почвы. Распространение кустарников на травянистые участки может снизить накопление углерода в почве и температурную чувствительность углеродной минерализации, так что эти почвы будут больше напоминать накопление углерода и температурную чувствительность кустарниковой почвы."