Повышенный уровень CO₂ почти утроил потери видов растений из-за загрязнения азотом в долгосрочном эксперименте

Исследования показывают, что загрязнение азотом (в основном от сжигания ископаемого топлива и сельского хозяйства) приводит к потере биоразнообразия растений во всём мире. Однако роль растущего уровня углекислого газа (CO₂) в этом процессе оставалась малоизученной.

Результаты 24-летнего полевого эксперимента BioCON на 108 участках лугов в Миннесоте, опубликованные в журнале Nature, дают тревожный для сохранения биоразнообразия ответ.

Ключевой вывод: В последние восемь лет эксперимента искусственно повышенный уровень CO₂ почти утроил потерю видов растений, вызванную долгосрочным моделированием азотного загрязнения.

• На участках с добавлением азота при обычном уровне CO₂ видовое богатство (число видов растений на участке) снизилось в среднем на 7%.
• На участках с повышенным уровнем CO₂ и добавлением азота видовое богатство упало на 19%.

«Если рост CO₂ в целом усугубляет негативное влияние азотных отложений на разнообразие растений, как показало наше исследование, это не сулит ничего хорошего для сохранения биоразнообразия лугов во всём мире», — заявил ведущий автор исследования, эколог Питер Райх.

Механизм: И азот, и CO₂ могут стимулировать рост растений. В эксперименте это привело к тому, что несколько доминирующих видов (например, Andropogon gerardii, или «большая голубая стебля») стали активно разрастаться, затеняя и вытесняя другие растения — явление, известное как конкурентное исключение.

Динамика во времени: Интересно, что в первые 10 лет эксперимента повышенный CO₂, наоборот, снижал потери видов от избытка азота. Однако со временем этот эффект сменился на противоположный, и CO₂ стал усиливать негативное влияние азота.

Значение: Исследование подчёркивает, что проблемы сохранения биоразнообразия необходимо рассматривать в контексте совместного воздействия растущих концентраций CO₂ и азотного загрязнения, которые могут значительно влиять на многие экосистемы.

Эксперимент BioCON, проводившийся на территории Cedar Creek Ecosystem Science Reserve, является самым длительным исследованием взаимодействия CO₂ и азота на видовое разнообразие луговых сообществ.