Смитсоновские ученые обнаружили, что болотные растения неожиданно реагируют на повышение уровня углекислого газа. Хотя кажется, что стебли растений будут расти по мере поглощения большего количества углекислого газа, болотные растения на самом деле производят больше стеблей, которые заметно меньше.
«Я не думаю, что кто-то ожидал этого», — сказал ведущий автор исследования профессор Мэн Лу. В течение многих лет ученые наблюдали, что углекислый газ увеличивает общую биомассу болотных растений, поэтому они естественно предполагали, что отдельные растения также увеличиваются в размерах. «Все думали, ну, растения увеличились, биомасса увеличилась, поэтому высота, ширина, все должно увеличиться. Но на болоте дело обстоит иначе, — сказал профессор Лу.
В Смитсоновском центре экологических исследований (SERC) в Мэриленде профессор Лу работал в приливном болоте, называемом «заболоченным местом исследований глобальных изменений», в котором проводится один из старейших полевых экспериментов по изменению климата в мире. , Ученые отслеживают, как болотные растения будут расти в мире с уровнями двуокиси углерода, которые почти в два раза выше, чем сегодня.
В течение 30 лет специалисты Смитсоновского института собирали растения в экспериментальных камерах, проводя ежегодные измерения их общей биомассы, стеблей, корней и других ключевых характеристик. Основываясь на этих данных, профессор Лю понял, что в камерах с высоким содержанием углекислого газа биомасса всех болотных осок увеличилась на 20 процентов. В более толстых группах выросло больше стеблей, но отдельные стебли неожиданно уменьшились в размере на 16 процентов.
Исследователи определили, что этот необычный характер роста был результатом увеличения CO2 без увеличения доступности азота. «Если мы получаем больше углерода, нам нужно больше азота для питания растений», — сказал профессор Лу.
Без дополнительного азота дополнительный углекислый газ заставляет растения расширять свои корни за пределы земли, пытаясь извлечь больше азота из почвы. Поскольку большинство болотных растений являются «клональными», что означает, что они могут размножаться, делая свои копии, они естественным образом посылают больше стеблей над землей по мере распространения их корней.
В камерах, где эксперты увеличивали содержание углекислого газа и азота, эффект «сокращения ствола» исчез. Дополнительный азот позволил растениям вырастить больше стеблей и сделать их больше.
«Мы знали, что добавление в растения большего количества азота способствует росту побегов по сравнению с ростом корней и, наоборот, углекислого газа, но мы никогда не рассматриваем, что это означает для количества и размера растений», — сказал он. Соавтор исследования, Пэт Мегонигал. «Мы считаем, что сокращение стеблей может происходить во многих других экосистемах с клональными растениями».
Болотные растения, подвергающиеся воздействию более высоких уровней CO2, также производят плотные корни, что позволяет болоту строить землю. По мере того как болото накапливает больше земли и его высота увеличивается, оно становится более устойчивым к повышению уровня моря.
