Рост растений усиливается при повышенном содержании CO₂, но пищевые сети вносят значительные вариации

Повышенные концентрации атмосферного углекислого газа усиливают фотосинтез и рост растений. Хотя эти эффекты могут сохраняться в долгосрочной перспективе, их величина сильно колеблется от года к году. Ученые из Смитсоновского центра экологических исследований (SERC), Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Лейпцигского университета определили фактор, способствующий этой межгодовой изменчивости. Согласно их исследованию, межгодовые климатические вариации сильнее влияют на хищников, таких как пауки, чем на популяции их детритофагов-жертв, таких как мокрицы. Это приводит к изменениям длины пищевой цепи, что, в свою очередь, может влиять на разложение органики и рост растений.

Эти выводы подчеркивают важность комплексных подходов, учитывающих пищевые сети и физиологические процессы, для понимания последствий глобального изменения климата, пишет команда в статье, опубликованной в журнале Global Change Biology.

Самый продолжительный эксперимент по изучению влияния CO₂ на водно-болотные угодья был начат в 1987 году на солоноватых маршах атлантического побережья штата Мэриленд (США). Исследователи из SERC изучали растительные сообщества, доминируемые камышом Олни (C3-растение) и спартиной (C4-трава). В тестовых камерах CO₂ поддерживался на современном уровне (365 ppm) или был почти удвоен (705 ppm) для моделирования будущего сценария.

Команда оценивала биомассу и рост растений в ответ не только на повышенный CO₂, но и на экспериментальное манипулирование детритофагами (мокрицами) и их хищниками (пауками Pardosa littoralis). «Полевое исследование показало сильные колебания популяций детритофагов и пауков, причем хищники верхнего уровня были наиболее чувствительны к климатическим вариациям», — прокомментировал доктор Джес Хайнс из iDiv.

Было обнаружено, что в случае камыша Олни присутствие детритофагов усиливало производство биомассы, особенно при повышенных концентрациях CO₂. «Исследование подчеркнуло важность рассмотрения экосистемы в целом, а не разделенных на отсеки частей», — отметил профессор Нико Айзенхауэр из iDiv и Лейпцигского университета.