Корни мира становятся мельче: Исследование представляет первую оценку глобальных изменений

Растительные корни выполняют роль инженеров земной поверхности, разрушая коренные породы, транспортируя воду и питательные вещества и стабилизируя ландшафты. Их роль настолько важна, что ученые предполагают, что их эволюция, начавшаяся около 415 миллионов лет назад, изменила ландшафты и ход истории Земли.

Согласно новому исследованию, опубликованному в Earth's Future, сегодня корни растений в среднем становятся мельче. Более мелкие корни означают меньший объем укорененной почвы, что может привести к снижению запасов углерода, менее эффективному круговороту питательных веществ и снижению плодородия почв.

Эмма Хаузер и ее коллеги впервые оценили глобальные изменения объема укорененной почвы в результате антропогенного землепользования. Они изучили изменения во многих типах сред, но сосредоточились на балансе между двумя из них: сельскохозяйственными угодьями, где корни пропашных культур мельче, чем у естественных трав, и лесами, где корни древесных растений обычно проникают глубоко в почву. Площадь сельхозугодий значительно расширяется в результате деятельности человека. В то же время леса расширяются в некоторых регионах, особенно в высокоширотных бореальных зонах, из-за роста уровня атмосферного CO₂ и связанного с этим потепления.

Используя данные о глубине корней из двух недавно обновленных экологических баз данных, а также сведения о типах земного покрова в прошлом и настоящем, исследователи рассчитали среднюю глубину укоренения для различных экосистем в глобальном масштабе в прошлом, настоящем и будущем.

Они обнаружили, что глубина укоренения — рассматриваемая как глубина, выше которой существует 99% корневой биомассы экосистемы — в среднем примерно на 8 сантиметров (или на 5% глубины почвы) мельче, чем была бы без антропогенного воздействия. Эта потеря эквивалентна примерно 11,6 миллионам кубических метров укорененной почвы. На основе прогнозов Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) о продолжающихся изменениях в землепользовании по сценарию высоких выбросов, исследование предсказывает, что к 2100 году объем потерь может достигнуть 43,5 миллиона кубических метров укорененной почвы при глобальном уменьшении глубины примерно на 30 сантиметров. Кустарниковые сообщества в Северной Африке, на Ближнем Востоке, в Азии и Австралии, вероятно, испытают наибольшее уменьшение глубины по мере перехода в травянистые луга или сельскохозяйственные и пастбищные угодья.

"Меня особенно поражает объем потерь", — сказала Эмма Хаузер, руководившая исследованием. — "Это представляет собой огромное подземное пространство, которое больше не выполняет те же процессы хранения углерода и воды, что и раньше".

Авторы отмечают, что существуют "мириады возможных последствий" глобального уменьшения глубины укоренения, включая замедление или уменьшение почвообразования и снижение доступности питательных веществ. Для понимания масштаба потенциальных воздействий, по их словам, потребуются дальнейшие исследования.