Листовой опад разлагается медленнее, чем ожидалось при высоких температурах.

Используя данные о листовом мусоре в потоках из 1025 публикаций, группа экологов из разных стран, в том числе Уолтер Доддс из Университета штата Канзас, выдающийся профессор университета, и Лидия Зеглин, доцент кафедры биологии, обнаружили, что средняя скорость разложения листового опада ниже. чем половина того, что предсказывала бы метаболическая теория экологии. Исследование, в котором измеряется, насколько чувствительна опавшая листва к повышению температуры, опубликовано в журнале Global Change Biology.

«Теория реакции организмов на температуру гласит, что при более высоких температурах организмы будут двигаться быстрее», — сказал Доддс. «Эта взаимосвязь для отдельных организмов — будь то ящерица или бактерия — имеет определенную скорость увеличения с повышением температуры. Согласно нашему исследованию, скорость разложения все равно будет происходить быстрее с повышением температуры, но не так быстро, как мы ожидали."Команда проанализировала данные из публикаций, в которых измеряли опад листвы в ручьях и реках, и определила, что скорость разрушения опавшей листвы может увеличиться на 5–21%, если средняя температура воды нагревается примерно на 1–4 градуса по Цельсию.

Это открытие противоречит оценкам метаболической теории о 10-45-процентном увеличении при таком же повышении температуры.Доддс сказал, что понимание взаимосвязи между температурой, разложением листьев и проточной водой может помочь экологам лучше предсказать, как углеродный цикл будет реагировать на будущие изменения климата.

Поскольку в растительных материалах содержится много мирового углерода, а ручьи и реки помогают транспортировать растительный материал по всему миру, разложение листового опада в ручьях может вносить большой вклад в образование углерода в атмосфере. По словам Зеглина, когда листья падают в проточную воду, они могут быть перенесены в океан, и по мере движения в воде они будут разрушаться более полно. Если листья попадают в почву и сохраняются, углерод из этих листьев с большей вероятностью будет улавливаться и не так легко выбрасывается в атмосферу, как углекислый газ.«Потоки выбрасывают в атмосферу большое количество CO2, поэтому скорость разрушения этих листьев является показателем того, сколько углерода попадает в атмосферу», — сказал Доддс. «Чем дольше углерод задерживается в листьях, а не вдыхается в виде CO2 микробами или беспозвоночными, которые поедают листья, тем лучше».

Объединив все доступные данные исследований и вытащив все переменные, экологи увидели тенденции, указывающие на то, что организмы могут приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды, а скорость разрушения может немного измениться, но не должна шокировать систему.«В некоторой степени биологические сообщества будут приспосабливаться к изменениям окружающей среды», — сказал Доддс. «Либо организмы адаптируются к изменяющейся температуре, либо их место займут другие организмы, которые эффективны при более высоких температурах. Если эти организмы изменят скорость расщепления растительного материала, больше CO2 вернется в атмосферу быстрее».Исследовательской группе пришла в голову идея извлечь данные из тысяч уже опубликованных исследований и сравнить показатели распада листьев со всего мира на семинаре Национального научного фонда по долгосрочным экологическим исследованиям (LTER).

Данные взяты из исследовательских работ о потоках по всему миру, включая сайты LTER. Команда нашла документы с помощью научных поисковых систем, таких как Google Scholar или Web of Science.

«Этот метаанализ показывает, что, хотя взаимосвязь между температурой и разложением варьируется от места к месту, сбор информации о работе тысяч отдельных ученых позволяет нам лучше понять глобальные тенденции», — сказал Зеглин.


Портал обо всем