Более теплый и влажный климат ухудшит состояние лугов Калифорнии, показал 17-летний эксперимент

Результаты одного из самых длительных и масштабных экспериментов по изучению влияния изменения климата на продуктивность экосистем показывают, что продуктивность калифорнийских лугов снизится, если температура или количество осадков существенно превысят средние показатели за последние 40 лет.

К такому выводу пришли авторы нового исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences. Ученые из Университета Райса, Стэнфордского университета и Института науки Карнеги проанализировали данные Jasper Ridge Global Change Experiment, который непрерывно проводится с 1998 года. Эксперимент моделирует влияние более высоких температур, повышенной концентрации атмосферного CO₂, загрязнения азотом и увеличения количества осадков на участке площадью 1,8 акра в биологическом заповеднике Джаспер-Ридж.

«Надеялись, что изменение климатических условий приведет к повышению продуктивности трав и других растений, поглощающих углекислый газ из атмосферы, — говорит ведущий автор Кай Чжу. — Для северной Калифорнии выдвигалась гипотеза, что чистая продуктивность лугов может возрасти в условиях более теплого и влажного климата, прогнозируемого большинством долгосрочных климатических моделей. Наши данные опровергают эту идею».

Эксперимент включает 136 тестовых участков, где изучается рост трав в условиях, прогнозируемых на конец века. Ученые могут тестировать четыре переменные по отдельности и в комбинации: повышение температуры, увеличение осадков, рост уровня CO₂ и повышение содержания азота. Один из ключевых результатов — повышенный уровень CO₂ не привел к увеличению производства биомассы травы.

«Отсутствие реакции на CO₂ так же важно, как и любые другие наши выводы, — отметил Чжу. — Этот результат может удивить, поскольку многие считают, что больше CO₂ в атмосфере означает лучший рост растений».

Анализ данных со всех участков и более чем 40-летних климатических записей показал, что средние условия последних 40 лет близки к оптимальным для продуктивности лугов. Любое существенное отклонение в сторону более теплых или влажных условий приведет к снижению продуктивности. «Неожиданные нелинейные и интерактивные эффекты температуры и осадков, выявленные в этом анализе, подчеркивают ценность такого экспериментального подхода», — заключил соавтор работы Крис Филд.