Торфяные болота бросают вызов законам биоразнообразия

Ученые из Швейцарской федеральной лаборатории по испытаниям и исследованию материалов (EMPA) совместно с европейскими коллегами обнаружили, что торфяные болота, несмотря на низкое видовое разнообразие, эффективно противостоят как умеренному, так и холодному климату. Это открытие может изменить взгляд на роль биоразнообразия в устойчивости экосистем.

Исследователи проанализировали 560 образцов нетронутых торфяных болот из 56 европейских стран, изучая реакцию экосистем на температуру, уровень осадков и загрязнение воздуха. Свойства болот оставались неизменными, демонстрируя удивительную способность адаптироваться к климатическим вариациям. Это происходит благодаря функциональной избыточности: виды, приспособленные к одному климату, в других условиях заменяются иными видами, выполняющими те же функции в экосистеме. Работа опубликована в Nature Communications.

Торфяные болота играют ключевую роль на планете. Покрывая лишь 3% поверхности Земли, они накапливают около 500 метрических гигатонн углерода — эквивалент 67% всего CO₂ в атмосфере или всего углерода в бореальных лесах, занимающих 10% поверхности. Метровая толща торфа соответствует примерно 1000 годам хранения углерода. Низкое биоразнообразие (около 60 видов мхов, например Sphagnum, и сосудистых растений) и чувствительность этих видов к условиям среды, казалось бы, делают болота уязвимыми к изменению климата. Однако исследование показывает обратное.

«Экологи склонны считать, что экосистемы с низким биоразнообразием с большей вероятностью исчезнут при изменении условий среды. Но наше открытие открывает новые пути понимания биоразнообразия. Оно также подчеркивает, как важно сохранять торфяные болота — не только ради них самих, но и ради экосистемных услуг, которые они предоставляют», — говорит ученый Лука Брагацца.

Ключом к устойчивости является функциональная избыточность. «Средние значения функциональных характеристик не менялись, даже если таксономический состав менялся. Например, некоторые виды в образцах из Ирландии не встречаются в Швеции; там есть другие виды, лучше приспособленные к местному климату. Но даже при разных видах они выполняют одну и ту же функцию», — поясняет Брагацца. Исследователи оценили более десятка функциональных признаков видов, таких как способность поглощать воду, содержание углерода и азота, размер листьев.

«Торфяные болта — отличные поглотители CO₂ с беспрецедентной способностью адаптироваться к изменению климата. Это резко контрастирует с лугами, которые, тем не менее, имеют большее биоразнообразие», — отмечает руководитель лаборатории Александр Бютлер. Устойчивость болот зависит от возможности видов перемещаться между ними. «Наше исследование вновь показывает, что жизненно важно поддерживать биоразнообразие торфяных болот и не допускать их изоляции», — подчеркивает Брагацца.