Несовпадение фенологии побегов и корней растений в ответ на изменение климата
Международная группа учёных, включая Мадхава П. Такура из Бернского университета, выявила несоответствие в сдвигах надземной и подземной фенологии растений из-за изменения климата. Эти данные важны для понимания последствий изменения климата для наземного биоразнообразия.
Одним из ключевых ответов организмов на современное изменение климата являются сдвиги в их фенологии — сроках важных периодических событий жизни, таких как цветение. Хотя было известно, что фенология многих растений над землёй наступает раньше, оставалось мало данных о том, как эти изменения соотносятся с фенологическими сдвигами под землёй.
Новое исследование, опубликованное в Nature Climate Change, представляет собой один из первых глобальных синтезов данных по фенологии побегов и корней из экспериментов по потеплению климата по всему миру.
Опровержение общего допущения
Часто предполагалось, что фенологические изменения растений над землёй (например, сроки цветения) отражаются аналогичными изменениями под землёй (фенология корней). Это допущение используется в моделях, предсказывающих будущее экосистем, например, динамику углерода.
Статья под руководством доктора Хуэйин Лю и профессора Сюйхуэй Чжоу из Восточно-китайского педагогического университета и профессора Мадхава П. Такура из Бернского университета оспаривает эту идею.
Несоответствия широко распространены
Авторы проанализировали данные 88 опубликованных исследований, измерявших фенологию растений над и под землёй. «Мы были удивлены, увидев, насколько последовательными были несоответствия, а не соответствия», — говорит доктор Хуэйин Лю, первый автор статьи.
Было обнаружено:
- Древесные растения (деревья) были более чувствительны к потеплению под землёй, чем над землёй.
- Травянистые растения (злаки и разнотравье) были более чувствительны над землёй, чем под землёй.
Таким образом, фенологические несоответствия характерны для обеих жизненных форм растений.
Последствия для экосистем
Профессор Такур указывает на потенциальные последствия:
- На почвенное биоразнообразие, которое зависит от корней растений как основного ресурса.
- На дисбаланс в экосистемах, если надземные потребители (например, насекомые) и подземные организмы будут по-разному следовать за своими растительными ресурсами из-за таких несоответствий.
- На нарушение надземно-подземных взаимодействий, критически важных для поддержания биоразнообразия и функционирования экосистем.
«Если пищевые цепи над и под землёй начнут по-разному реагировать на потепление климата, мы станем свидетелями драматических изменений в наземных экосистемах», — отмечает Такур.
Для понимания того, как эти фенологические несоответствия у растений повлияют на микроорганизмы и животных, потребуются дополнительные экспериментальные исследования. В условиях усиления экстремальных климатических явлений эти результаты дают лишь намёк на будущее наземных экосистем.