Поделиться этим
Статья
Вы можете поделиться этой статьей в соответствии с лицензией Attribution 4.0 International.
Ученые уже давно предупреждают, что повышение глобальной температуры приведет к тому, что лесные почвы будут выделять больше газообразного азота в воздух, что еще больше увеличит как загрязнение, так и потепление, одновременно лишая деревья важного фактора роста, но новое исследование ставит под сомнение эти предположения.
После шести лет исследований в китайском лесу умеренного пояса исследователи обнаружили, что потепление может привести к сокращению выбросов азота, по крайней мере, в тех местах, где осадков мало.
«Эти результаты опровергают наши предположения».
Выводы в Труды Национальной академии наук являются результатом сотрудничества Калифорнийского университета в Риверсайде с большой командой аспирантов и докторантов, работающих в китайском городе Шэньян.
Эти исследователи поддерживали инфраструктуру, которая использовалась для проведения более 200 000 измерений газа в лесной почве в течение шести лет.
Исследование смоделировало повышение температуры на 2°C (3,6°F), что примерно соответствует величине, прогнозируемой к середине столетия. Вместо ожидаемого скачка потерь азота исследователи обнаружили, что выбросы оксида азота снизились на 19%, а выбросы оксида азота, сильнодействующего парникового газа, сократились на 16%.
«Эти результаты опровергают наши предположения», — говорит Пит Хомяк, доцент кафедры экологических наук UCR. “Мы всегда думали, что потепление ускорит микробные процессы и высвободит больше азота. Это может быть правдой в лаборатории в контролируемых условиях. Но в полевых условиях, особенно в засушливых условиях, микробы замедляются, потому что почва высыхает”.
Чтобы воспроизвести изменение климата, команда установила инфракрасные обогреватели над лесными участками в округе Цинъюань, нагревая почву сверху, имитируя атмосферное тепло. Это место, выбранное из-за его чувствительности к изменениям климата, является частью растущей сети глобальных лесных экспериментов, пытающихся понять, как потепление меняет экологические циклы.
В сложной драме климата, почвы и жизни азот играет главную роль. Леса являются одной из важнейших природных систем Земли, которые поглощают больше углекислого газа, чем выделяют, и также известны как поглотители углерода. Но деревьям для роста необходим азот, и если потепление слишком быстро лишит его почвы, леса могут стать менее эффективными в хранении углерода.
«Нас беспокоит то, как потепление влияет на азотный цикл, и будет ли у лесов достаточно питательных веществ, чтобы продолжать поглощать углерод по мере нагревания планеты», — говорит эколог Кай Хуан, первый автор исследования и научный сотрудник лаборатории Хомяка, посетивший Китайскую академию наук.
«Это исследование показывает, что ключевым моментом является влажность, а не только тепло».
Результаты команды показывают, что существует порог наблюдаемых ими эффектов. В местах, где выпадает менее 1000 миллиметров (около 40 дюймов) осадков в год, потепление имеет тенденцию к высыханию почв и сокращению выбросов газов. Но в более влажных лесах потепление действительно увеличивает потери азота, как и предсказывали более ранние лабораторные модели.
«Это серьезное усовершенствование», — говорит Хомяк. «Климатические модели, которые не учитывают влажность почвы, упускают важную часть истории».
Для проведения исследования шесть лесных участков — каждый площадью 108 квадратных метров — были оборудованы автоматическими камерами, которые открывались и закрывались для измерения уровня газа. Благодаря этим усилиям удалось получить представление с высоким разрешением о том, как незначительные изменения в окружающей среде могут влиять на лесные экосистемы.
Однако исследование также оставляет открытыми важные вопросы. Хотя азот, по-видимому, остается в более сухой лесной почве, он не ускоряет рост деревьев. Продолжающиеся неопубликованные измерения показывают, что деревья на прогреваемых участках могут расти медленнее, чем на контрольных участках, возможно, из-за стресса, вызванного засухой.
«Возможно, мы не теряем азот в атмосферу в более сухих почвах, но если деревья не могут использовать его из-за засухи, это совершенно другая проблема», — говорит Хуанг.
Хотя исследование не дает зеленый свет климатическому оптимизму, оно все же дает новую ясность. Теперь исследователи полагают, что взаимодействие тепла и влаги необходимо моделировать вместе, чтобы лучше предсказать будущее экосистем. Команда продолжает отслеживать реакцию микробов, химический состав почвы и здоровье лесов на этом и других экспериментальных участках по всему миру.
«По мере того, как планета нагревается, — добавляет Хомяк, — эти долгосрочные исследования помогают нам точнее настроить климатические модели и лучше понять, как леса будут вести себя в мире, который быстро меняется».
Источник: Калифорнийский университет в Риверсайде
2025-12-10 20:44:00
1765406580
#Исследование #переворачивает #представления #лесных #почвах #изменении #климата
Читайте также
