Влияние углекислого газа на рост растений: долгосрочное исследование
Углекислый газ и изменение климата
Сложная наука, стоящая за изменением климата, сводится к простому расчету: некоторые процессы, такие как лесные пожары и сжигание ископаемого топлива, выбрасывают углекислый газ в атмосферу, в то время как другие, такие как рост растений, поглощают его. Понимание того, сколько углекислого газа растения могут удалить из воздуха, имеет решающее значение для прогнозирования будущих климатических сценариев.
Эффект углеродного удобрения и его ограничения
Изначально ученые считали, что повышение уровня углекислого газа приведет к увеличению роста растений из-за «эффекта углеродного удобрения». Однако долгосрочный эксперимент, проведенный в Научном заповеднике экосистем Кедр-Крик в Миннесоте, показал, что этот эффект может быть намного слабее, чем ожидалось.
Роль азота в росте растений
В эксперименте, который начался в 1992 году, было задействовано 296 экспериментальных участков лугов, где ученые исследовали влияние различных уровней углекислого газа и азота на рост растений. Они обнаружили, что, хотя углекислый газ изначально стимулировал рост растений, этот эффект был недолгим.
Через два года рост растений стал ограничиваться наличием азота в почве. Азот является важным питательным веществом для роста растений, и даже при достаточном количестве углекислого газа растения не могут расти без него.
Долгосрочные наблюдения и выводы
Исследователи Питер Райх и Сара Хобби проанализировали 13 лет данных эксперимента и обнаружили, что рост растений на участках без дополнительного азота составлял всего половину от роста на участках с обильным азотом, несмотря на повышенный уровень углекислого газа на обоих участках.
Это исследование дает убедительные доказательства концепции роста растений, ограниченного азотом, которая была выдвинута некоторое время назад, но не имела долгосрочных полевых данных для ее подтверждения.
Последствия для смягчения последствий изменения климата
Результаты этого исследования имеют большое значение для нашего понимания стратегий смягчения последствий изменения климата. Если растения не могут поглощать столько углекислого газа, как считалось ранее, это означает, что могут потребоваться другие методы сокращения выбросов парниковых газов.
Необходимость дальнейших исследований
Хотя это исследование дает ценную информацию о сложных взаимоотношениях между углекислым газом, азотом и ростом растений, необходимы дальнейшие исследования для полного понимания последствий для глобального углеродного цикла и изменения климата. Долгосрочные исследования, подобные проведенным в Кедр-Крик, имеют важное значение для раскрытия сложных механизмов функционирования экосистем нашей планеты.
