Удобрение дестабилизирует глобальные экосистемы лугов
Новое исследование под руководством учёных из Университета Миннесоты показывает, что удобрение естественных лугов — как намеренное, так и непреднамеренное, как побочный эффект глобального сельского хозяйства и промышленности — оказывает дестабилизирующее воздействие на эти экосистемы. Используя сеть исследовательских участков естественных лугов по всему миру, Nutrient Network, это исследование впервые провело столь масштабный эксперимент на природных территориях.
Исследовательская группа под руководством Янна Отье, научного сотрудника программы Марии Кюри, связанного с Университетом Миннесоты и Университетом Цюриха, включала профессоров Эрика Сиблюма и Элизабет Борер, а также научного сотрудника Эрика Линда. Результаты были опубликованы 16 февраля в журнале Nature.
Разнообразие как стабилизатор
Исследователи обнаружили, что растительное разнообразие в естественных экосистемах создаёт более стабильные экосистемы с течением времени из-за менее синхронизированного роста растений. "Это иногда называют эффектом портфеля", — говорит Сиблюм.
Учёные собирали растения на каждом участке, сортировали, сушили и взвешивали их, чтобы отслеживать количество видов растений и общее количество биомассы с течением времени. "Было действительно поразительно увидеть взаимосвязь между разнообразием и стабильностью", — отмечает Отье.
Влияние удобрений
Исследователи также обнаружили, что разнообразие и стабильность лугов снижаются при внесении удобрений. Удобрения намеренно используются на лугах для увеличения кормовой базы для скота. Непреднамеренное внесение также происходит по всему миру, поскольку азот попадает в атмосферу из сельского хозяйства, промышленности и сжигания ископаемого топлива, а затем с дождями выпадает на луга.
"Мы обнаруживаем, что стабилизирующий эффект [видового разнообразия] теряется, и у нас становятся менее стабильные экосистемы, когда в эту систему поступает больше питательных веществ", — говорит Борер. Это происходит из-за более синхронизированного роста растений, что устраняет "эффект портфеля".
Масштаб и значение исследования
Это исследование стало возможным благодаря Nutrient Network (NutNet) — "кампании снизу", поддерживаемой учёными-добровольцами. Сейчас в сети 75 участков по всему миру, которыми управляют более 100 учёных.
Для этого исследования данные собирались в течение трёх лет на 41 участке на пяти континентах. "Мы можем сравнивать напрямую и говорить — это общий эффект. Мы знаем, что он одинаков, потому что мы измеряли его одинаковым способом во всех этих разных местах", — поясняет Линд.
Группа планирует продолжать эксперименты как минимум десять лет, чтобы собрать информацию о долгосрочных тенденциях в разнообразии видов растений, стабильности экосистем, вымирании, инвазиях видов и других важных изменениях в лугах мира.