В ходе экосистемного эксперимента группа исследователей из Университета штата Колорадо изучила взаимодействие между растениями, микробами и питательными веществами в почве. Результаты исследования позволяют лучше понять, как углерод высвобождается из оттаивающей арктической вечной мерзлоты. В арктических почвах содержится почти вдвое больше углерода, чем в атмосфере. Из-за изменения климата часть самых северных полярных регионов Земли начала оттаивать, что может привести к высвобождению значительного количества углерода в виде парниковых газов. Этот процесс связан с деятельностью микробов. Учёные сосредоточились на том, как повышение глобальной температуры нарушит углерод в почвах Арктики. Потепление также влияет на регион, изменяя продуктивность и состав растительности, баланс питательных веществ в почве. Это, в свою очередь, повлияет на круговорот углерода в природе, говорится в исследовании в журнале Nature Climate Change. Руководила работой Меган Мачмюллер, научный сотрудник кафедры почвоведения и растениеводства CSU.
Она отмечает, что температура играет большую роль, но есть и другие изменения, связанные с климатом в этом регионе. Например, в регионе становится больше кустарников. Мачмюллер и её соавторы выяснили, что кустарники могут удерживать большое количество углерода в земле. Соавтор исследования Лорел Линч, доцент Университета Айдахо, говорит, что потепление влияет на углерод в почве не так просто, как кажется.
Удивительная находкаМачмюллер с коллегами проверили образцы почвы, взятые на севере Аляски в ходе 35-летнего эксперимента по изучению экосистемы в Арктике. В 1981 году учёные начали добавлять питательные вещества на тестовые участки объекта долгосрочных экологических исследований Arctic Long-Term Ecological Research у озера Тоолик у основания горного хребта Брукс. Эксперимент должен был показать, как арктическая растительность будет реагировать на дополнительные питательные вещества. Также учёные исследовали влияние долгосрочных изменений в почве на накопление углерода. Учёные обнаружили, что через 20 лет в почве снизилась концентрация углерода при добавлении питательных веществ. Это открытие изменило научное понимание того, как Арктика может реагировать на изменение климата. Эксперименты продолжились: через 35 лет Мачмюллер и её команда снова проверили участки. Вместо того чтобы продолжать терять углерод, учёные обнаружили, что тенденция изменилась на противоположную. Через 35 лет количество углерода на опытных участках восстановилось или превысило показатели контрольных участков. Мачмюллер и её команда были удивлены результатами и решили изучить механизм этого явления. В лаборатории они провели эксперименты по отслеживанию изотопов, которые показали, что при добавлении питательных веществ активизируется микробное разложение — процесс переработки микробами органических веществ в почве с выделением углекислого газа. Со временем ситуация изменилась, так как в почву на опытных участках добавлялись питательные вещества. Линч пояснил, что кустарники изменили состав почвы, из-за чего микроогранизмы стали медленнее разлагать органические вещества и углерод накапливался в почве. Мачмюллер добавила, что это может объяснить, почему в первые 20 лет наблюдалась потеря углерода, а после 35 лет — нет. Важность долгосрочного анализаМачмюллер считает, что реакция Арктики на изменение климата сложнее, чем думали раньше. Она назвала это сложной головоломкой и подчеркнула важность долгосрочных исследований для понимания экосистемных процессов. Гас Шейвер, учёный-исследователь, помогал закладывать первые экспериментальные участки на озере Тоолик в 1981 году и является соавтором исследования. Он также отметил важность проведения таких работ в течение длительного времени.
Линч подчеркнула, что при изменении экосистемы важно учитывать не только углерод, но и другие факторы. Увеличение численности кустарников может удержать больше углерода из почвы от перехода в атмосферу, однако это может иметь и негативные последствия. Линч пояснила, что доминирование одного вида растений может серьёзно повлиять на экосистему.
Лорен Гиффорд, помощник директора Центра углеродных решений в почве CSU, сказала, что исследование подчёркивает необходимость более надёжного и детального моделирования.
Гиффорд назвала исследование замечательным, так как оно охватывает 35-летний период и изучает одну из самых уязвимых экосистем Земли. Она также отметила, что последствия изменения климата часто остаются неопределёнными даже после проведения всесторонних долгосрочных исследований. Кроме того, мероприятия по адаптации к изменению климата и смягчению его последствий могут привести к аналогичным, противоречивым или нежелательным последствиям. Мачмюллер надеется, что работа подтолкнёт к новым исследованиям по этой теме. Углерод в Арктике — важная тема, так как он регулирует климат планеты. Но мы не знаем, каким будет углеродный баланс в будущем. 03.10.2024 |
Экология
Nature Chemistry: Новый катализатор производит метан с помощью электричества | |
Новый катализатор, с помощью которого мож... |
Nature Geoscience: Антарктида зеленеет с ужасающей скоростью | |
За последние 40 лет растительный покров А... |
RSC Sustainability: Для производства фумаровой кислоты начнут применять выбросы | |
Из-за быстрого накопления пластиковых отходов ... |
mSphere: Зоопланктон «брезгует» бактериями из канализационных стоков | |
Зоопланктон — крошечные водные живо... |
Environmental Science & Technology: Выяснилось, как именно бактерии едят пластик | |
Не любите пластмассу? Вы просто не у... |
NCC: Изменение климата повлияет на запасы углерода в Арктике разными путями | |
В ходе экосистемного эксперимента группа иссле... |
Environmental Research: Выбросы метана с молочных ферм выше, чем считалось | |
Исследование показало, что выбросы метана... |
Железные самородки в Пиннаклс раскрывают секреты прошлого и будущего климата | |
В пустыне Пиннаклс в Западной Австралии о... |
Mineralium Deposita: Тайна уругвайских аметистовых геодов становится явной | |
Международная исследовательская группа под&nbs... |
Environmental Research: Объем канцерогенов в воздухе шокировал ученых | |
Исследование показало, что жители Южной К... |
ASC AMI: Новый метод поможет эффективнее чистить среду от опасных химикатов | |
Инженеры Университета Райса создали новый мето... |
Science Advances: Новое открытие меняет представление ученых о недрах Земли | |
Учёные из Мэрилендского университета обна... |
Казанцы получат бонусы за сдачу ненужного текстиля | |
В Казани установили 35 боксов Не просто в... |
В ЛЭТИ разработали перспективный всепогодный метод обнаружения разливов нефти | |
Метод позволяет быстрее обнаружить нефтяное пя... |
CEJ: Разработан метод хранения чистой воды в водоносных горизонтах | |
Из-за изменения климата на планете всё&nb... |
Nature Climate Change: Для достижения климатических целей одной УХУ мало | |
Чтобы выполнить Парижское соглашение по к... |
Geology: Древние строители рифов избежали вымирания — по крайней мере, временно | |
Строматопороиды пережили позднедевонское вымир... |
Виртуальная реальность поможет пешеходам и велосипедистам избегать загрязнителей | |
Физически обоснованная виртуальная реальность ... |
Applied Soil Ecology: Мочу можно использовать как экологически чистое удобрение | |
Почвенные бактерии устойчивы к моче, как&... |
Science: Повышение урожайности за счет ГМ-культур может оказать медвежью услугу | |
Генетически модифицированные культуры широко и... |
ChemComm: Создан катализатор для устойчивого производства пропилена из биомассы | |
Для достижения углеродной нейтральности нужно ... |
Австралийский кратер даст новое представление о геологической истории Земли | |
Учёные из Университета Содружества Вирджи... |
CE&E: Спасение кораллов — дело рук самих кораллов | |
Исследование, проведённое в Университете ... |
Ocean Sustainability: Понятие «устойчивость» переосмыслили, чтобы спасти океан | |
Эксперты в области океанографии опубликов... |
Water Research: Искусственный интеллект помогает производить чистую воду | |
Создание технологии искусственного интеллекта ... |
Science Advances: Накапливая тепло, океан замедляет потепление атмосферы | |
Мировой океан — один из самых ... |
RSER: У «стройки» благодаря инновациям есть шанс достичь углеродного нуля | |
Использование современных технологий энергоэфф... |
SCITOTENV: Кораллы буквально пронизаны частицами микропластика | |
Исследователи из Японии и Таиланда о... |
Nature: Из-за потепления все мы ходим по тонкому льду | |
Лёд на озере кажется безопасным для ... |
Низкоуглеродный аммиак — экологичная замена в сельском хозяйстве и транспорте | |
Новый способ производства аммиака с испол... |