Новое понимание изменений в структуре и функции экосистем

Исследовательская группа под руководством Университета Пабло де Олавиде изучила изменения в структуре и функции наземных экосистем в течение миллионов лет их развития. Исследование, опубликованное в Nature Communications, углубляет знания о естественной истории наземных экосистем и даёт ответ на один из главных нерешённых вопросов в экологии: какие факторы являются основными драйверами структуры и функции экосистем в глобальном масштабе?

Понимание факторов, контролирующих структуру и функцию наземных экосистем, имеет фундаментальное значение для прогнозирования их изменений в ответ на изменение климата и деградацию земель. Существующие теории предполагают, что судьба экосистемы контролируется такими факторами, как возраст почвы, климат, тип растительности, материнская порода и топография. Однако относительная важность этих факторов ранее никогда не проверялась в глобальном масштабе.

Это новое исследование доказывает, что экологический контекст (например, климат и материнская порода), в котором развиваются экосистемы, гораздо важнее их возраста для контроля структуры и функции наземных экосистем. Именно этот контекст определяет плодородие почвы, запасы углерода и продуктивность растений.

• Климат: Аридные экосистемы всегда будут иметь гораздо менее плодородные почвы, с меньшим содержанием углерода и меньшей способностью производить пищу, чем умеренные и тропические экосистемы.
• Материнская порода: Экосистемы, развивающиеся на песчаных дюнах, как правило, менее плодородны, чем те, что развиваются на вулканических субстратах, независимо от возраста почвы.

Эта информация важна для понимания того, как наземные экосистемы будут функционировать и реагировать на изменение климата и изменения в землепользовании. Исследование предполагает, что обезлесение и усиление засушливости, связанные с деятельностью человека, могут повлиять на развитие экосистем в течение следующих миллионов лет, воздействуя на их способность накапливать углерод, поддерживать плодородие почв и продуктивность растений.

Методология: Исследование проводилось в рамках проекта CLIMIFUN (программа Marie Skłodowska-Curie Action). Учёные провели обследование почв почти в ста наземных экосистемах с известным возрастом, включая широкий спектр типов — от пустынь и полярных экосистем до лесов умеренного пояса и тропиков.