Засухи в степях могут иметь положительные долгосрочные последствия
Экстремальные засухи, вызванные глобальным изменением климата, учащаются в степных экосистемах по всему миру. Сильные засухи не только существенно снижают продуктивность степей в текущем году, но и оказывают долгосрочное влияние на продуктивность в последующие годы. Такие «наследия засухи» могут сильно влиять на реакцию степных экосистем на изменение климата. Как правило, сильные засухи имеют негативный долгосрочный эффект из-за потери меристематических тканей или гибели растений.
Однако, объединив четырёхлетний эксперимент с контролем осадков и 40-летнее наблюдение в степях Внутренней Монголии, исследователи из Института ботаники Китайской академии наук обнаружили, что экстремальные засухи предыдущего года могут создавать сильные положительные долгосрочные эффекты для продуктивности сообщества в текущем году, когда режим засухи прекращался.
Этот результат отличается от предыдущих выводов о том, что засушливые годы обычно имеют негативные долгосрочные эффекты. Исследование опубликовано в Science Advances.
Учёные под руководством профессоров Пань Циньминя и Хань Синго обнаружили, что механизм, лежащий в основе положительного наследия засухи, — это совместный эффект:
- Увеличения доли однолетних растений, вызванного засухой в предыдущем году.
- Схемы осадков «мало в начале, много в середине» сезона, которая способствует процветанию этих однолетников в текущем году.
Если такая схема сохраняется несколько лет, сохраняется и положительный долгосрочный эффект.
Исследователи представили экспериментальные и наблюдательные доказательства, что изменение структуры сообщества из-за экстремальной засухи (рост соотношения однолетники/многолетники), в сочетании с благоприятным режимом осадков в последующие годы, может иметь сильные положительные долгосрочные эффекты на продуктивность.
Положительные долгосрочные эффекты на продуктивность степей были обнаружены более чем в трети из последних 40 лет. Поскольку глобальные климатические модели предсказывают учащение экстремальных засух в степях, эти выводы важны для понимания влияния засухи на функционирование и услуги экосистем.
Учитывая, что однолетние растения становятся более обильными во многих пастбищных степях мира, положительные долгосрочные эффекты засухи в таких системах будут проявляться сильнее. Следовательно, модели, прогнозирующие реакцию экосистем на изменение климата, должны учитывать положительное наследие засух в степях.