Дослідження пояснило, чому ґрунти лісів по-різному реагують на азот

Глобальне азотне забруднення, що зросло втричі з часів промислової революції, дедалі більше впливає на лісові екосистеми.

Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications, показало, що зміни стосуються одного з ключових процесів — ґрунтового дихання, тобто вивільнення вуглекислого газу мікроорганізмами та коренями. Це один із найбільших потоків вуглецю на планеті, і навіть незначні зсуви можуть мати кліматичні наслідки.

Джерело: phys.org

Міжнародна команда проаналізувала 168 експериментів із додаванням азоту, 3689 спостережень ґрунтового дихання, глобальні карти азотного навантаження та використала машинне навчання. З’ясувалося, що ліси реагують за двома сценаріями. У регіонах із дефіцитом азоту (зокрема в бореальних зонах і гірських районах) невеликі дози стимулюють мікробну активність і підвищують ґрунтове дихання — але лише до певної межі, після якої настає спад.

У лісах, уже перенасичених азотом, картина інша: додаткове надходження викликає різкі збої. Змінюється склад мікробних спільнот, зменшується біомаса коренів, підкислюється ґрунт, а ґрунтове дихання може різко знизитися. Такі явища характерні для частин Європи, східного Китаю та східних штатів США.

Загалом азотне випадіння підвищує ґрунтове дихання приблизно на 5% у світовому масштабі. Однак зниження цього показника в перенасичених регіонах не означає покращення: воно часто свідчить про деградацію ґрунтових процесів і втрату здатності стабільно накопичувати вуглець. Дослідники наголошують, що скорочення викидів реактивного азоту може допомогти зберегти вуглецевий баланс лісів і запобігти переходу екосистем через критичні пороги насичення.