Горные хребты, занимающие огромные территории, нагреваются гораздо быстрее, чем окружающие их равнинные районы, что приводит к значительному сокращению снежного покрова и быстрому перемещению вверх карликовых кустарников, таких как вереск.
Ученые из Манчестерского университета обнаружили, что такие изменения нарушают сроки выполнения важнейших функций альпийской экосистемы, осуществляемых растениями и почвенными микроорганизмами.
Исследование, опубликованное в журнале Global Change Biology, показывает, что высокогорные экосистемы могут быть менее способны удерживать важные питательные вещества, необходимые для поддержания роста растений и сохранения биоразнообразия в этих суровых условиях.
Доктор Артур Бродбент, ведущий автор исследования, сказал: «Наша работа показывает, насколько важны сроки протекания многих растительных и почвенных процессов в сезонных экосистемах. Люди могут быть знакомы с несоответствием между цветением растений и появлением опылителей, вызванным изменением климата. В исследовании мы показали, что растительные и почвенные процессы демонстрируют удивительную сезонную динамику, и их сроки также могут быть нарушены изменением климата. Потепление в высокогорьях происходит гораздо быстрее, чем в среднем по миру. Это делает наши выводы особенно тревожными».
Каждый год сезонные изменения в горных экосистемах вызывают значительный перенос питательных веществ между растениями и микробными сообществами в альпийских почвах. После таяния снега весной растения начинают расти и конкурировать с почвенными микробами за пищу, тем самым вызывая сдвиг в хранении питательных веществ от почвы к растениям. Осенью, когда растения отмирают, этот процесс обращается вспять, и питательные вещества возвращаются в почву вместе с отмершими листьями и корнями.
В альпийские зимы снег действует как одеяло, которое позволяет почвенным микробам продолжать функционировать и накапливать питательные вещества в своей биомассе, а растениям – выживать в холодные альпийские зимы. Согласно прогнозам, изменение климата приведет к потере 80-90% снежного покрова к концу века в некоторых районах Европейских Альп и сдвинет сроки таяния снега на 5-10 недель.
Профессор Михаэль Бан, сотрудник проекта из Университета Инсбрука, сказал: «Сокращение зимнего снежного покрова – одно из наиболее очевидных и выраженных последствий изменения климата в Альпах. Его влияние на функционирование и биоразнообразие альпийских экосистем вызывает серьезную озабоченность у жителей альпийских регионов и за их пределами».
Ученые провели долгосрочный полевой эксперимент в европейских Альпах. Полученные результаты свидетельствуют о пагубном влиянии изменения климата на сезонный перенос и удержание питательных веществ между растениями и почвенными микробами.
Ричард Барджетт, главный исследователь и профессор экологии факультета наук о Земле и окружающей среде Манчестерского университета, сказал: «Наша работа демонстрирует, как сочетание различных аспектов изменения климата может серьезно нарушить подземные экологические процессы, которые лежат в основе роста растений в альпийских экосистемах, с потенциальными долгосрочными последствиями для их биоразнообразия и функционирования».
Для ученых понимание того, как экосистемы реагируют на многочисленные одновременные воздействия изменения климата, остается одной из главных задач. Взаимодействие между прямыми и косвенными факторами изменения климата, такими как таяние снежного покрова, или менее очевидными, такими как разрастание карликовых кустарников, может привести к внезапным и неожиданным изменениям в функционировании экосистем, которые невозможно предсказать, изучая факторы изменения климата по отдельности.
[Фото: Helen Snell]
