От трав к кустарникам: Как растения усиливают опустынивание

Исследование того, как хрупкие засушливые экосистемы деградируют в пустыни, показало, что переход от пастбищ к пустынным кустарникам может усиливаться самими растениями. Исследование, проведенное в Бристольском университете, впервые демонстрирует, что участки травы и кустарников теряют очень разное количество питательных веществ во время дождей, что может иметь значение для устойчивости пустынных кустарников в этих ландшафтах.

Опустынивание — снижение плодородия засушливых территорий из-за деятельности человека или климатических изменений — является серьезной глобальной проблемой. Засушливые земли занимают 41% поверхности Земли и являются домом для трети населения мира. По оценкам, опустынивание затрагивает до 12 млн км², и 250 миллионов человек по всему миру, чья жизнь зависит от этих земель, напрямую страдают от этого.

Предыдущие исследования показали, что кустарники накапливают питательные вещества под своей кроной в холмиках, известных как «островки плодородия», что позволяет им выживать в суровых условиях пустыни. Данное исследование показывает, что во время ливней хрупкие пастбищные участки теряют в два раза больше общего азота и фосфора, чем участки с кустарником, при одинаковых показателях поверхностного стока и эрозии. В частности, было обнаружено, что эродированные осадки были основным переносчиком питательных веществ — компонентом, которым до сих пор пренебрегали в предыдущих исследованиях.

Исследование проводилось в бассейне Хорнада, штат Нью-Мексико, США. Ученые провели серию экспериментов с моделированием осадков, измеряя поверхностный сток, эрозию почвы и связанные с ними потери азота, фосфора и калия. Было установлено, что пастбища теряют значительно больше питательных веществ, чем кустарники, даже при схожих объемах стока и эрозии. Эти контрасты обусловлены различиями в структуре растительного покрова и топографии вокруг растений, что влияет на качество вымываемой почвы.

Доктор Катерина Михаэлидес, ведущий автор статьи, отметила: «Если рассматривать деградирующий засушливый ландшафт как мозаику из травянистых и кустарниковых участков, то если пастбища постоянно теряют большое количество питательных веществ, а кустарники их сохраняют, мы видим, как процесс опустынивания постоянно усиливается за счет замены трав кустарниками». Это исследование подчеркивает важную роль эродированных осадков как переносчика большей части азота и фосфора, теряемых растительными сообществами.