Новое понимание изменений в структуре и функциях экосистемы

Группа исследователей Университета Пабло де Олавиде исследовала изменения в структуре и функциях наземных экосистем за миллионы лет развития. Исследование, опубликованное Nature Communications , расширяет знания о естественной истории наземных экосистем и решает один из основных нерешенных вопросов в экологии: каковы основные движущие силы структуры и функционирования экосистем в глобальном масштабе?

«Наземные экосистемы имеют фундаментальное значение для человечества; они являются нашим домом, регулируют наш климат и производят пищу, которую мы потребляем. Однако наземные экосистемы не являются стационарными. Они изменяются и развиваются с течением времени на протяжении миллионов лет. Такие изменения приводят к вариациям в плодородие почвы , запасы углерода, а также микробные и растительные сообщества », – сказал Дельгадо-Бакерисо, руководитель Лаборатории биоразнообразия и функционирования экосистем из UPO.

Понимание факторов, контролирующих структуру и функцию наземных экосистем, имеет фундаментальное значение для прогнозирования того, как экосистемы будут меняться в ответ на изменение климата и деградацию земель, а также для того, чтобы противостоять глобальному климатическому кризису. Современные теории предполагают, что судьба экосистемы контролируется такими факторами, как возраст почвы , климат, тип растительности, материнский материал и топография. Однако относительная важность этих факторов в управлении структурой и функцией этих экосистем никогда прежде не проверялась в глобальном масштабе, что представляет собой один из наиболее важных нерешенных вопросов в области экологии.

Это новое исследование предоставляет доказательства того, что экологический контекст, в котором развиваются экосистемы (например, климат и исходный материал), гораздо важнее возраста экосистемы для управления структурой и функцией наземных экосистем. Этот экологический контекст отвечает за плодородие почвы, запасы углерода и производство растений, которые поддерживают жизнь человека на Земле. «Наше исследование показывает, что засушливые экосистемы всегда будут иметь гораздо менее плодородные почвы, с меньшим количеством углерода и меньшей способностью производить пищу, чем экосистемы умеренного и тропического климата. Точно так же наземные экосистемы, развитые на песчаных дюнах, как правило, менее плодородны, чем экосистемы, созданные на вулканических субстратах, независимо от возраста почвы», – говорит Дельгадо-Бакерисо.

Эта информация необходима для улучшения нашего понимания того, как наземные экосистемы будут работать и как реагировать на изменение климата и землепользования в глобальном масштабе. «Например, это исследование предполагает, что обезлесение и увеличение засушливости, связанные с текущей деятельностью человека, могут повлиять на развитие наземных экосистем в течение следующих миллионов лет, влияя на их способность накапливать углерод, поддерживать плодородие почвы и продуктивность растений и, в конечном итоге, влиять жизнь живых организмов там процветает », – говорит Дельгадо-Бакерисо.

Глобальная сеть сотрудников

Исследование проводилось в рамках проекта CLIMIFUN в рамках акции Марии Склодовской-Кюри. Проект направлен на оценку изменений в почвенных организмах и функциях в процессе развития экосистемы. Для достижения этих целей исследователи провели исследование почв почти сотни наземных экосистем, возраст почвы которых известен и которые включали широкий спектр типов экосистем от пустынь и полярных экосистем до умеренных и тропических лесов.