Неглубокие почвы способствуют распространению саванн в Южной Америке

Новое исследование показало, что граница между тропическими лесами и саваннами в Южной Америке зависит от глубины, на которую могут проникать корни растений. Неглубокий почвенный слой способствует формированию саванн. Ранее было установлено, что на распределение тропических лесов и саванн влияют количество осадков и пожары. Данная работа демонстрирует, что для понимания распределения наземной растительности, как в прошлом, так и в условиях будущих климатических изменений, необходимо учитывать подземные условия. Исследование, основанное на компьютерных моделях растительности, провели учёные из Исследовательского центра биоразнообразия и климата Зенкенберга и Университета Гёте. Оно было опубликовано в Journal of Biogeography.

При сравнении данных спутника MODIS с результатами компьютерного моделирования для границы между влажным амазонским лесом и прилегающей саванной (Бразильский Серрадо) выявилось несоответствие. Как оказалось, проблема кроется в почвах. Хотя влияние глубины почвы известно, в компьютерных моделях растительности её обычно не учитывают должным образом, предполагая глобально постоянную глубину в 2–3 метра.

Исследователи установили, что вероятность наблюдения леса или саванны в регионе Амазонии–Серрадо зависит от сложного взаимодействия осадков, пожаров и глубины проникновения корней деревьев. При количестве осадков более ~2500 мм в год глубина укоренения слабо влияет на тип растительности, и доминирует тропический лес. Однако при осадках менее 2500 мм в год возможны оба состояния.

«Доступ к большему объёму почвы способствует развитию более лесистой растительности, тогда как неглубокое укоренение, меньшее количество осадков и пожары благоприятствуют менее лесистым, травянистым зонам. Всё дело в доступности воды: доступ к более глубоким слоям почвы увеличивает общий объём воды, доступной растениям, что, в свою очередь, способствует развитию вечнозелёного тропического леса. Эти взаимодействия также влияют на состав и разнообразие растительных сообществ», — поясняет руководитель исследовательской группы д-р Саймон Шайтер.

Это знание позволяет учёным улучшать модели растительности и точнее прогнозировать её будущие изменения в этих регионах. «Амазонский лес — это горячая точка биоразнообразия и один из крупнейших мировых резервуаров углерода. Более точное моделирование влияния ограничений на укоренение растений поможет прояснить, как этот регион отреагирует на изменение климата», — отмечает Лиам Ланган.