Klimato kaita naikina dirvožemio organizmus, kurie yra svarbūs kai kurioms Žemės ekosistemoms | Mokslas

Kaip mūsų oda yra raktas į mūsų gerovę, „oda“, dengianti desertinį dirvožemį, yra būtina gyvybei sausose vietose. Ši „biokrusta“, sudaryta iš grybų, kerpių, samanų, melsvadumblių ir kitų mikrobų, sulaiko vandenį ir gamina maistines medžiagas, kurias gali panaudoti kiti organizmai. Dabar nauji tyrimai rodo, kad klimato kaita naikina šios odos vientisumą.

Tokie „biokrustai“ dengia 12% visos Žemės sausumos, todėl jų sveikata yra būtina planetos sveikatai. Joms išnykus, dykumos gali plėstis, sako su darbu nedalyvavusi Graco universiteto ekologė Bettina Weber.

Iki devintojo dešimtmečio tik nedaugelis mokslininkų kreipė dėmesį į traškėjimą po kojomis vaikščiojant pievose, dykumose ir kitose sausumose. Pasirodo, traškėjimas kyla iš šimtmečių gyvybės sankaupų, padedančių sulaikyti mažai vandens ir gaminti gyvybei svarbias maistines medžiagas, tokias kaip azotas ir anglis. „Biokrustai atlieka svarbų vaidmenį sausringose ​​ekosistemose“, – sako Trentas Northenas, biochemikas, tiriantis mikrobų bendruomenes Lawrence’o Berkeley nacionalinėje laboratorijoje.

Tyrėjai manė, kad bet kas biokrustoje gali atlaikyti šilumą, nes jie klesti ten, kur sausa ir karšta. Tačiau 2013 m. mokslininkai išsiaiškino, kad klimato kaita keičia biokrusto mikrobinę sudėtį. Naujas šių organizmų tyrimas nesugadintose pievose Kanjonų nacionaliniame parke Jutos valstijoje atskleidė paslėptą kai kurių kerpių pažeidžiamumą šiose plutose.

Nuo 1996 m. du kartus per metus JAV geologijos tarnybos (USGS) tyrėjai išvyksta į 12 futbolo aikštelių – parko pievose esančių plotų, kad būtų galima įvertinti kerpių, samanų, grybų ir mikrobų bei aplinkinių augalų rūšis ir kiekius. . Pradinis tikslas buvo stebėti nevietinio augalo, vadinamo cheatgrass, plitimą ir jo poveikį biokrustui ir kitai gyvybei. Tyrėjai galėjo palyginti savo išvadas su septintojo dešimtmečio pabaigoje parke atlikto tyrimo rezultatais. „Tikrai įspūdinga, kad autoriai turi šiuos įrašus per tokį ilgą laiką“, – sako Weberis.

2004 m. biokrusto nuotrauka iš arti.
Iš stambiu planu matoma kerpių (geltona), kurios nyksta.R. Finger-Higgensas, ir kt., PNAS119, 16 (2022)

JAV pietvakariai sparčiai šyla, o Kanjonai nėra išimtis, sako USGS ekologė Rebecca Finger-Higgens, vadovavusi analizei. Orų matavimai per pastaruosius 50 metų rodo, kad temperatūra tame parke kas dešimtmetį pakilo 0,27 °C, o pastarosios vasaros buvo ypač šiltos.

Tuo pat metu beveik visos kerpės nyksta, ypač tos, kurios padeda ore esantį azotą paversti tokia forma, kurią gali naudoti organizmai, šiandien praneša Finger-Higgens ir jos komanda. Nacionalinės mokslų akademijos darbai. 1967 ir 1996 metais šios azotą fiksuojančios kerpės sudarė 19% biokrutos, nors procentas kiekvienais metais svyravo. Nuo tada šis procentas sumažėjo iki vos 5 proc. ir nerodo, kad vėl padidėtų.

Tyrėjai taip pat išsiaiškino, kad iki 2003 m. kerpių kartais laikinai sumažėjo ir atšokdavo; tačiau pastaruoju metu atrodo, kad jų nuolat mažėja. Finger-Higgensas teigia, kad biokrusta gali būti pasiekusi lūžio tašką, kai nuolat keičiasi jos organizmų sandara, o tai gali lemti plikesnę žemę. „Aiškus kerpių mažėjimas yra įspūdingas ir keliantis nerimą“, – sako Kristina Young, sausųjų kraštų ekologė iš Jutos valstijos universiteto, Didžiojoje apygardoje, padėjusi rinkti tyrimo duomenis.

Kai biokrustai išnyksta, dirvožemiai išdžiūsta ir yra labiau linkę išsipūsti. Biokrusta, kuri kabo, bet kurioje yra mažiau kerpių, gamins mažiau azoto trąšų, todėl mažiau augalų gali išgyventi, o žemė liks vis plika. Finger-Higgens teigia, kad kadangi gyvūnai pasikliauja augalais, kurie priklauso nuo maistinių medžiagų iš bioplutos, biokrutos praradimas gali turėti pakopinį poveikį visai ekosistemai.

Rizika apima ne tik Canyonlands. Remdamasi savo komandos tyrimais, Weber apskaičiavo, kad iki 2070 m. 25–40 % biokrusto išnyks. Finger-Higgens sako, kad bus daugiau dulkių, mažiau stabilus ir sausesnis dirvožemis ir greičiausiai pasikeis tai, kas gali gyventi šiose sausose vietose.

Dedamos pastangos auginti biokrustus ir persodinti jas į pažeistas vietas, tačiau net ir jos gali nepagaminti pakankamai maistinių medžiagų, kad palaikytų gyvybę sausumose. „Auginant pasiekti geri rezultatai [blue-green algae] ir samanoms, bet vis tiek ne kerpėms “, – sako Mónica Ladrón de Guevara, sausųjų zonų eksperimentinės stoties Almerijoje, Ispanijoje, ekologė.

Finger-Higgens teigimu, reikia „klimato švelninimo strategijų dideliu mastu“. Tai galėtų apimti iškastinio kuro naudojimo ir anglies dvideginio išmetimo mažinimą bei kitas neseniai paskelbtas Jungtinių Tautų tarpvyriausybinės klimato kaitos grupės rekomendacijas. „Kitaip, – priduria ji, – nelabai ką galime padaryti.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.