Тропические леса показывают: фосфор — ключ к пониманию мировых экосистем
Новое международное исследование под руководством учёных из Университета Западного Сиднея количественно оценило ограничения, которые фосфор накладывает на фотосинтез в тропических лесах. Это подчёркивает, как учёт этого ограничения может улучшить климатические модели мира.
Тропические леса играют важную роль в углеродном цикле, поглощая из атмосферы больше углерода, чем любая другая экосистема, и выступая ключевыми регуляторами глобального климата.
Несмотря на то, что они являются очагами биоразнообразия и входят в число самых продуктивных экосистем планеты, в них обычно не хватает фосфора — важного питательного вещества для растений, что ограничивает фотосинтез.
В рамках исследования, опубликованного в Nature Communications, команда провела самый комплексный на сегодняшний день анализ в 12 разных странах, выполнив почти 18 000 измерений, чтобы понять связь между фосфором и фотосинтезом.
Ведущий автор, профессор Дэвид Эллсворт из Института окружающей среды Хоксбери, заявил, что исследование подтверждает: чем выше концентрация фосфора в листьях, тем выше их способность поглощать углекислый газ.
«Впервые анализ установил, что фосфор является существенным ограничивающим фактором для фотосинтетической способности листьев по всему миру», — сказал профессор Эллсворт.
«Это открытие имеет далеко идущие последствия, учитывая, что более трети почв в мире имеют субоптимальное содержание фосфора, что иллюстрируется положительным откликом роста растений на добавление фосфора в виде удобрений».
По словам профессора Эллсворта, понимание фотосинтеза и его воздействия на окружающую среду имеет решающее значение для прогнозирования реакции всех мировых экосистем на рост концентрации CO2 в атмосфере и изменения климата, а следовательно, и для прогнозирования возможных будущих климатических изменений.
«Результаты расширяют имеющиеся знания о том, как мировые экосистемы реагируют на изменение климата. Это не только влияет на наше понимание роли тропических лесов в глобальном изменении климата, но и создаёт возможности для повышения продуктивности самих лесов», — отметил профессор Эллсворт.
В рамках исследования команда вывела математическую формулу, описывающую связь между фотосинтезом и содержанием фосфора в листьях, и использовала её в одной из немногих глобальных биосферных моделей, которая включает цикл фосфора.
Моделирование показало, как это открытие может быть полезно для прогнозирования глобального фотосинтеза. Оно продемонстрировало, что тропические леса могли бы поглощать из атмосферы гораздо больше углерода, если бы эти экосистемы были богаче фосфором, чем сейчас.