Крупные млекопитающие повышают плодородие почвы в тропических лесах

Белогубые пекари (Tayassu pecari) — копытные млекопитающие, обитающие в Центральной и Южной Америке. В атлантическом лесу Бразилии они предпочитают плоды пальмы жусcара (Euterpe edulis).

Изобилие этой пальмы в биоме, вероятно, связано с деятельностью пекари, тапиров (Tapirus terrestris) и других плодоядных животных (фругиворов). Их экскременты, моча и вытаптывание почвы высвобождают формы азота — ключевого элемента для роста растений.

Исследование, поддержанное Фондом FAPESP и опубликованное в журнале Functional Ecology, показало, что на участках, свободных от этих животных, уровень аммония (формы азота в почве) был ниже до 95%. Это первое прямое доказательство важности крупных млекопитающих для азотного цикла в тропических лесах.

«Любой фермер знает, насколько важен цикл азота для урожая. Наше исследование показало, что крупные плодоядные млекопитающие выполняют ту же функцию в тропических лесах», — заявил первый автор статьи Начо Вильяр.

Исследование также показало, что животные перераспределяют азот, удобряя бедные питательными веществами участки. По оценкам учёных, такие участки получают в четыре раза больше аммония и в 50 раз больше нитрата, чем территории без фругиворов.

Методология и результаты

Исследование проводилось в рамках тематического проекта «Экологические последствия дефаунизации в атлантическом лесу». Учёные использовали 86 лесных участков по 15 м² в парке Серра-ду-Мар. Половина участков с 2010 года огорожена для исключения доступа крупных млекопитающих.

Анализ почвенных образцов с огороженных и открытых участков показал:

• В почве с открытых участков уровень аммония был на 95% выше.
• Скорость нитрификации (превращения аммония в нитрат) также была выше из-за обилия микроорганизмов, стимулируемых деятельностью животных.

«Пекари составляют 80–90% от общей биомассы млекопитающих в атлантическом лесу. Их большие группы перемещаются по обширным территориям, удобряя лес», — отметил Вильяр.

«Плодовые луга» и климатические перспективы

Обилие плодов пальмы жусcара привлекает крупных животных, чьи экскременты удобряют почву, что, вероятно, увеличивает плодоносность самих пальм. Возникает порочный круг для животных, растений и почвенных микроорганизмов. Исследователи предлагают термин «плодовые луга» по аналогии с «пастбищными лугами» в саваннах.

Следующим шагом будет изучение, повышает ли увеличение содержания азота из-за взаимодействия растений с крупными млекопитающими поглощение углерода и снижает ли выбросы парниковых газов из почвы. Если да, это взаимодействие может играть ключевую роль в регулировании глобального изменения климата.