Африканские кустарниковые слоны в Национальном заповеднике Самбуру, Кения: насколько они могут выдержать засуху? Изображение: Vicente Polo
В мире потепления много угроз, и теперь ученые обнаружили, что изменение атмосферных условий может иметь серьезные последствия для химии почв
Более теплый, более сухой мир станет плохими новостями для тех людей, которые уже живут на грани. Более высокие температуры сделают больше, чем испаряют влажность почвы: они также изменят естественную химию почвы.
Мануэль Дельгадо-Бакерисо из Университета Пабло де Олавиде в Севилье, Испания, и его коллеги-ученые сообщают в Nature, что они изучили образцы почвы с 224 участков экосистем засушливых земель на всех континентах, кроме Антарктиды.
Засушливые земли: они составляют более 40% поверхности суши планеты, и они поддерживают более 38% ее населения. Засушливые земли складываются на пыльном языке науки к самому большому «земному биому».
И хотя в среднем больше тепла будет означать большее испарение, а следовательно, больше водяного пара в атмосфере и больше осадков в некоторых из тех зон, которые уже имеют достаточные осадки, картина может быть различной в засушливых землях.
Все расчеты пока показывают, что эти засушливые районы будут увеличиваться в районе и со временем станут более сухими. Уже 250 миллионы человек пытаются очистить все более скудную жизнь от земель, которые быстро разлагаются, либо потому, что они обращаются к пустыне, либо потому, что они переусердствовали.
Hard On Microbes
Однако, чтобы усугубить ситуацию, ученые-климатологи прогнозируют, что между 2080 и 2099 влажность почвы уменьшится между 5% и 15% во всем мире. И это, в свою очередь, может оказать глубокое влияние на уровни углеродных и азотных питательных веществ, естественно, в верхних слоях почвы.
То, что сохраняет почву живым и продуктивным, является компостом или гумусом листового подстилки, животного навоза, увядших корней и другой гниющей растительности в первом метре или около того верхнего слоя почвы: это, в свою очередь, питает невидимую армию крошечных существ, которые перерабатывают питательные элементы для следующего поколения растительной жизни.
Но эти микробы также нуждаются в воде для процветания. Консорциум исследователей предсказал, что по мере того, как почва станет более сухой, биологическая активность будет уменьшаться, но геохимические процессы ускорятся. То есть питательные вещества, которые зависели от маленьких живых существ в почве, истощались бы, но другие элементы - фосфор среди них - увеличивались бы, потому что они были бы веяны из скалы механическим выветриванием или эрозией.
Исследовательская группа проверила этот аргумент на выборках из стран 16, включая пустыню Негев в Израиле, лесные массивы Нового Южного Уэльса в Австралии, Альтиплано в Перу и низменности Пампас в Аргентине.
Нарушение баланса
Эти регионы могли ожидать от 100mm осадков в год до 800 мм; все образцы почвы были проанализированы в одной лаборатории в Испании.
И, как и было предсказано, они обнаружили растущий дисбаланс: больше фосфора, меньше углерода и азота, когда они стали суше. Такая тенденция фактически вернется к глобальному потеплению: в идеале более энергичный рост растений поглотит больше углекислого газа.
Но если растительность увядает, а почвы превращаются в пыль на большие площади уже выжженной земли, тогда уровни углекислого газа в атмосфере будут расти еще больше.
«Растениям нужны все эти элементы в правильных количествах и в нужное время, но увеличение сухости нарушит этот баланс, что приведет к разрушению основных почвенных процессов», - сказал Дэвид Этеридж из Университета Нового Южного Уэльса, один авторов.
«По мере роста населения мира люди будут все больше полагаться на маргинальные земли, особенно засушливые земли, для производства продуктов питания, древесины и биотоплива. Но эти экосистемы будут серьезно затронуты дисбалансами в цикле углерода, азота и фосфора ». - Сеть новостей о климате
