Экосистемы на суше состоят из растений, почв, животных и микробов – все они растут, размножаются, умирают и дышат в единой валюте; углерод. И сколько из этого углерода выдыхается (также известное как дыхание экосистемы) по сравнению с тем, сколько его накапливается (за счет первичного производства), оказывает влияние на изменение климата.
Основная проблема заключается в том, что, если вдыхается больше углерода, чем хранится, темпы изменения климата могут ускориться еще больше. Тем не менее, в моделях, используемых для прогнозирования климатических изменений, делаются некоторые серьезные допущения – что дыхание экосистемы увеличивается с температурой с одинаковой скоростью (удваивается при повышении температуры на 10 ° C) независимо от самой экосистемы. Однако новое исследование «Температурные пороги дыхания экосистемы в глобальном масштабе», опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution международной группой ученых во главе с доктором Элис Джонстон из Университета Крэнфилд и профессором Крисом Вендитти из Университета Рединга, предполагает, что есть два основных "пороги" для этого отношения.
Исследование, финансируемое Leverhulme Trust, показывает, что дыхание экосистемы не повышается так сильно с температурой в более теплом (средиземноморском и тропическом) климате по сравнению с мягким (умеренным) климатом, но демонстрирует резкое повышение температуры в холодном (северном и тундровом) климате. климат.
Этот вывод противоречит нескольким исследованиям, показывающим статическую взаимосвязь между температурой и дыханием во всем мире, но согласуется с наблюдениями, сделанными в разных экосистемах.
Первый автор доктор Элис Джонстон, преподаватель наук об окружающей среде в Университете Крэнфилда, сказала: «Экосистемы чрезвычайно сложны, и существует огромная разница в том, сколько и какие типы растений, животных и микробов присутствуют в одном поле по сравнению с другим. в одиночку в глобальных экосистемах. Учитывая эти меняющиеся закономерности в биоразнообразии, мы ожидаем изменений в том, как дыхание экосистемы реагирует на температуру, потому что разные виды проявляют разную чувствительность к температуре. Наше исследование очень простое и не отражает всех этих вариаций, но оно отражает три отчетливых различия в паттерне дыхания экосистемы на 210 глобально распределенных участках.
«По сути, наши результаты показывают, что температура оказывает слабое влияние на дыхание экосистемы в средиземноморских и тропических экосистемах, хорошо изученное влияние на экосистемы умеренного пояса и чрезмерное влияние на бореальные и тундровые экосистемы. С одной стороны, это вызывает беспокойство, потому что огромные запасы углерода в холодном климате могут высвободиться при повышении температуры. С другой стороны, если удобрение CO2 в тропических регионах будет способствовать первичной продукции, а повышение температуры будет препятствовать дыханию экосистемы, более теплый климат может стать еще более важным поглотителем углерода. Тем не менее, это исследование действительно указывает на то, что нам необходимо лучше понять причины этих пороговых значений и ту жизненно важную роль, которую может сыграть утрата биоразнообразия.
Это не только улучшило бы прогнозы изменения климата, но и дополнительно стимулировало бы усилия по сохранению."
Профессор Крис Вендитти, профессор эволюционной биологии Университета Рединга, добавил: «Влияние разнообразия растений на углеродный цикл суши известно гораздо лучше, чем разнообразие животных.
В будущем нам необходимо сосредоточить свое внимание на определении общих, но реалистичных способов интеграции сложности всего сообщества в климатические модели. Таким образом, мы можем определить утрату биоразнообразия или достичь переломных моментов, за пределами которых поглотители углерода биосферы увеличиваются или уменьшаются."