Естественный уровень азота в тропических лесах может повысить уязвимость к загрязнению

Водные пути удаленных нетронутых тропических лесов Карибского бассейна и Центральной Америки содержат количество азота, сопоставимое с его уровнями в ручьях и реках, протекающих через загрязненные леса США и Европы. Это открытие, сделанное исследовательской группой под руководством Принстонского университета, ставит вопросы о том, как тропические леса могут отреагировать на дополнительное воздействие азота через водное и воздушное загрязнение.

Исследование инициировал и возглавил Ларс Хедин, профессор экологии и эволюционной биологии Принстона. Результаты с четырьмя соавторами опубликованы в статье "Sustained Losses of Bioavailable Nitrogen from Montane Tropical Forests" в онлайн-версии журнала Nature Geoscience от 15 января.

Уровни азота вызывают обеспокоенность о судьбе лесов и качестве воды в тропических регионах, где, как известно, загрязнение азотом резко возрастет в следующем десятилетии. Тропические леса являются значительными резервуарами углерода, и их будущее зависит от взаимодействия с циклами питательных веществ. Исследование показывает, что эти леса имеют высокие концентрации азота, остававшиеся стабильными почти два десятилетия. Это неожиданно, замечательно и будет иметь значительные последствия для будущих исследований.

Полученные данные предполагают потенциальную необходимость разработки новых климатических моделей, специально созданных для тропических лесов, чтобы делать более точные прогнозы о влиянии загрязнения. Текущие модели включают данные из лесов умеренного пояса, но их нельзя применить к тропическим лесам, поскольку нетронутые леса умеренного пояса естественным образом поддерживали низкий уровень азота до загрязнения.

В работе использовались уникальные 20-летние данные Stroud Water Research Center по гидрологии и потокам питательных веществ в шести водосборах в Марице, Коста-Рика, а также информация из 55 дополнительных водосборов по всей Центральной Америке и Карибскому бассейну. Анализ стабильных изотопов азота показал, что высокие уровни являются естественным состоянием, а не следствием загрязнения воздуха, изменения климата или удобрений.

Тропические леса играют значительную роль в глобальном цикле азота и фиксируют большие его количества благодаря огромным микробным популяциям. Однако люди могут сильно изменить этот цикл через использование азотных удобрений и выбросы азота в атмосферу от сжигания ископаемого топлива.