Почему животные являются важной частью поглощения лесного углерода | MIT News

Много внимания было уделено тому, как изменение климата может стимулировать потерю биоразнообразия. Теперь исследователи MIT показали, что обратное также верно: сокращение биоразнообразия может поставить под угрозу один из самых мощных рычагов Земли для смягчения изменения климата.

В бумага Опубликовано в ПНАИсследователи показали, что после вырубки лесов естественные регрессирующие тропические леса, со здоровыми популяциями животных, рассеивающих семена, могут поглощать в четыре раза больше углерода, чем подобные леса с меньшим количеством семян животных.

Поскольку тропические леса в настоящее время являются крупнейшими земельными земельными ресурсами, результаты улучшают наше понимание мощного инструмента для борьбы с изменением климата.

«Результаты подчеркивают важность животных в поддержании здоровых, богатых углеродами тропических лесов»,-говорит Эван Фрике, научный сотрудник Департамента гражданской и экологической инженерии MIT и ведущего автора нового исследования. «Когда животные, рассеивающие семена, снижаются, мы рискуем ослабить климат-смягчающую силу тропических лесов».

Соавторы Фрике в статье включают Сезар Террер, доцент по развитию карьеры Tianfu в MIT; Чарльз Харви, профессор гражданского и экологического инженера; и Сьюзен Кук-Паттон из природы.

Исследование сочетает в себе широкий спектр данных о биоразнообразии животных, движении и рассеивании семян на тысячи видов животных, а также данные о накоплении углерода из тысяч тропических лесов сайты.

Исследователи говорят, что результаты являются самым ясным доказательством того, что животные, разбирающиеся семенами, играют важную роль в способности лесов поглощать углерод, и что результаты подчеркивают необходимость решать потерю биоразнообразия и изменение климата как связанные части деликатной экосистемы, скорее как отдельные проблемы в изоляции.

«Было ясно, что изменение климата угрожает биоразнообразию, и теперь это исследование показывает, как потери биоразнообразия могут усугубить изменение климата», – говорит Фрике. «Понимание того, что улица с двусторонним движением помогает нам понять связи между этими проблемами и то, как мы можем решить их. Это проблемы, которые мы должны решать в тандеме, и вклад животных в тропический лесной углерод показывает, что есть возможные беспроигрышные при поддержке биоразнообразия и борьбы с изменением климата одновременно».

Собрать кусочки вместе

В следующий раз, когда вы увидите видео с обезьяной или птицей, наслаждающейся кусочком фруктов, считайте, что животные на самом деле играют важную роль в своих экосистемах. Исследования показали, что, переваривав семена и испражняясь где-то еще, животные могут помочь с прорастанием, ростом и долгосрочной выживанием растения.

Фрике изучает животных, которые рассеивают семена в течение почти 15 лет. Его предыдущее исследование показало, что без рассеивания семян животных деревьев имеют более низкие показатели выживаемости и более труднее время в ногу с изменениями окружающей среды.

«Сейчас мы больше думаем о ролях, которые животные могут играть в влиянии на климат через рассеивание семян», – говорит Фрике. «Мы знаем, что в тропических лесах, где более трех четвертей деревьев полагаются на животных для рассеивания семян, снижение рассеяния семян может повлиять не только на биоразнообразие лесов, но и то, как они отскакивают от обезлесения. Мы также знаем, что во всем мире население животных снижается».

Восстановление лесов-это часто цитируемый способ смягчения влияния изменения климата, но влияние биоразнообразия на способность лесов поглощать углерод не было полностью определено, особенно в больших масштабах.

Для своего исследования исследователи объединили данные из тысяч отдельных исследований и использовали новые инструменты для количественной оценки разнородных, но взаимосвязанных экологических процессов. После анализа данных с более чем 17 000 участков растительности, исследователи решили сосредоточиться на тропических регионах, просмотрев данные о том, где живут животных с разбивающими семенами, сколько семян рассеиваются каждый животный, и как они влияют на прорастание.

Затем исследователи включили данные, показывающие, как человеческая деятельность влияет на присутствие и движение животных, рассеивающих семена. Например, они обнаружили, что животные движутся меньше, когда потребляют семена в областях с большим человеческим следствием.

Комбинируя все эти данные, исследователи создали индекс разрушения семян, который выявил связь между человеческой деятельностью и снижением рассеивания семян животных. Затем они проанализировали взаимосвязь между этим индексом и записями накопления углерода в естественном отражании тропических лесов с течением времени, контролируя такие факторы, как условия засухи, распространенность пожаров и наличие паса скота.

«Это была большая задача – объединить данные из тысяч полевых исследований в карту разрушения рассеивания семян», – говорит Фрике. «Но это позволяет нам выходить за рамки просто спрашивать, что такое животные, чтобы фактически определить экологические роли, которые эти животные играют и понимают, как человеческое давление влияет на них».

Исследователи признали, что качество данных о биоразнообразии животных может быть улучшено и внесет неопределенность в их выводы. Они также отмечают, что другие процессы, такие как опыление, хищничество семян и конкуренция, влияют на рассеивание семян и могут ограничивать рост леса. Тем не менее, результаты соответствовали недавним оценкам.

«Что особенно новое в этом исследовании, так это то, что мы на самом деле получаем цифры вокруг этих эффектов», – говорит Фрике. «Обнаружение того, что нарушение рассеивания семян объясняет четырехкратную разницу в поглощении углерода на тысячах тропических участков отрастания, включенных в исследование, указывает на дисплеев семян в качестве основного рычага на тропическом лесном углеле».

Количественная оценка потерянного углерода

В лесах, идентифицированных как потенциальные участки отрастания, исследователи обнаружили, что снижение дисперсной семян было связано со снижением поглощения углерода каждый год, в среднем 1,8 метрических тонн на гектар, равным снижению отрастания на 57 процентов.

Исследователи говорят, что результаты показывают, что натуральные проекты роста будут более эффективными в ландшафтах, где животные, рассеивающие семена, были менее разрушены, в том числе области, которые недавно были обезвожены, находятся почти в лесах с высоким содержанием интегратирования или имеют более высокий дерево.

«При обсуждении посадки деревьев по сравнению с разрешением деревьев естественным образом отрастать, отрастание в основном свободное, тогда как посадка деревьев стоит денег, а также приводит к менее разнообразным лесам», – говорит Террер. «С этими результатами, теперь мы можем понять, где может произойти естественный роста, потому что есть животные, сажающие семена бесплатно, и мы также можем идентифицировать области, где, поскольку животные затронуты, естественный отрастание не произойдет, и поэтому посадка деревьев активно необходима».

Чтобы поддерживать животных, рассеивающих семена, исследователи поощряют вмешательства, которые защищают или улучшают их среду обитания и снижают давление на виды, начиная от коридоров дикой природы до ограничений на торговлю дикой природой. Восстановление экологических ролей диспергаров семян также возможно путем повторного представления видов, которые были потеряны или посадили определенные деревья, которые привлекают этих животных.

Результаты также могут сделать моделирование климатического воздействия на естественное отражение лесов более точным.

«Выход из-за воздействия нарушения семян-дисперсий может переоценить природный потенциал роста во многих областях и недооценивать его в других»,-пишут авторы.

Исследователи считают, что выводы открывают новые пути исследования для этой области.

«Леса обеспечивают огромную климатическую субсидию, секвестрируя около трети всех выбросов углерода человека», – говорит Террер. «Тропические леса, безусловно, являются наиболее важными углеродами по всему миру, но в последние несколько десятилетий их способность секвестра углерода снижается. Затем мы рассмотрим, сколько из этого снижения обусловлено увеличением экстремальных засух или пожаров по сравнению с снижением рассеяния семян животных».

В целом, исследователи надеются, что исследование поможет улучшить наше понимание сложных экологических процессов планеты.

«Когда мы теряем наших животных, мы теряем экологическую инфраструктуру, которая сохраняет наши тропические леса здоровыми и устойчивыми», – говорит Фрике.

Исследование было поддержано Консорциумом по климату и устойчивому развитию MIT, правительством Португалии и Фондом Земли Безос.