Тропические леса используют CO₂ как удобрение, но ограничены доступностью фосфора
Тропические леса хранят около 72% глобального углерода лесной биомассы и обеспечивают примерно треть мировой чистой первичной продукции (NPP). Эффект удобрения CO2, который повышает концентрацию CO2 в листьях и усиливает способность растений к фиксации углерода, был ключевым механизмом поддержания и увеличения продуктивности тропических лесов. Однако будущее этого эффекта неопределенно, отчасти из-за ограничений по питательным веществам.
В исследовании, опубликованном в журнале Forest Ecosystems, представлена новая модель DLEM-CNP, которая учитывает взаимосвязь углерода, азота и фосфора. С её помощью международная команда учёных изучила, как ограничение по фосфору (P) влияет на углеродные потоки в тропических лесах.
«Тропические леса — жизненно важные резервуары углерода, и их ёмкость могла бы увеличиваться с ростом CO2, но для поддержки этого роста необходимы питательные вещества», — говорит ведущий автор исследования Чжонан Ван.
Модель показала, что ограничение по фосфору снижает реакцию продуктивности тропических лесов на рост концентрации атмосферного CO2. Совместное ограничение по азоту и фосфору уменьшило эффект удобрения CO2 на валовую первичную продукцию (GPP), чистую первичную продукцию (NPP) и чистую продукцию экосистемы (NEP) на 45%, 46% и 41% соответственно.
Хотя удобрение CO2 оказывало значительное положительное влияние на GPP и NPP, основным фактором, способствующим их снижению, была вырубка лесов. Эксперимент показал, что с 1860-х по 2010-е годы вырубка лесов компенсировала эффект удобрения CO2 на NPP на 135%.
По словам Вана, это исследование представляет собой серьёзный прогресс в моделировании наземной биосферы и подчёркивает, как растущее ограничение по фосфору и вырубка лесов снижают потенциал тропических лесов как поглотителя углерода.