Азотные выбросы снижают разнообразие растений в Швейцарии

Высокие антропогенные выбросы азота в атмосферу приводят к сокращению разнообразия растений. Исследователи из Базельского университета, проанализировав участки по всей Швейцарии, сообщают, что растительное разнообразие уменьшилось в ландшафтах с высоким азотным осаждением. Их результаты опубликованы в журнале Royal Society Open Science.

Азот — важное питательное вещество для растений, которое раньше было доступно лишь в ограниченных количествах. Многие богатые видами экосистемы адаптированы к низкой доступности азота. Увеличение доступности азота часто благоприятствует нескольким высококонкурентным видам, что приводит к снижению общего разнообразия растений.

Ученые сравнили шесть различных показателей разнообразия растений на 381 случайно выбранном участке в Швейцарии. Участки размером в один квадратный километр каждый были расположены на высотах от 260 до 3200 метров. По всем шести показателям была обнаружена отрицательная связь с атмосферными выбросами азота. «Негативные эффекты азотных выбросов на разнообразие растений до сих пор были известны из мелкомасштабных исследований, проводившихся в основном на особо охраняемых территориях», — говорит первый автор Тобиас Рот. — «Мы хотели выяснить, проявляются ли эти эффекты и при рассмотрении целых ландшафтов и разных высот».

Наиболее слабая связь была обнаружена для традиционно измеряемого видового богатства — количества видов растений на участке. Самый сильный эффект был выявлен для так называемого филогенетического разнообразия — меры, основанной на сравнении последовательностей ДНК. Высокое азотное осаждение приводит к тому, что виды растений становятся более близкородственными друг другу.

Исследование оценивает потерю филогенетического разнообразия растений из-за текущего антропогенного азотного осаждения в 19%. В качестве контрольного значения ученые использовали оценку исторического уровня осаждения без влияния человека. По сравнению с ним, потеря традиционно измеряемого видового богатства составила 5%. При сравнении с данными 1880 года (период индустриализации в Европе) потеря филогенетического разнообразия все еще составляла 11%.

Филогенетическое разнообразие растений напрямую связано с функционированием экосистем. Поскольку исследование выявило негативные эффекты на ландшафтном уровне, ученые делают вывод, что антропогенные выбросы азота в конечном итоге могут угрожать функционированию целых экосистем. «Высокое разнообразие растений важно для нас по многим причинам», — говорит соавтор Валентин Амрайн. — «Например, в горах большее количество видов растений с разной глубиной корней эффективнее стабилизирует почву и предотвращает эрозию».

Исследование 381 участка проводилось в рамках программы «Мониторинг биоразнообразия Швейцарии» по заказу Федерального ведомства по охране окружающей среды. Согласно данным Федеральной комиссии по гигиене воздуха, две трети азотных выбросов в Швейцарии приходится на сельское хозяйство, а одна треть — на оксиды азота от сжигания ископаемого топлива.