Ученые ради эксперимента нагрели луг на 2°C: что из этого получилось

Фото: Getty Images

В январе 1991 года в штате Колорадо на лугах Скалистых гор группа ученых провела уникальный эксперимент, призванный выяснить, как изменение климата повлияет на экосистему.

Как пишет The Guardian, в то время считалось, что повышение температуры может привести к сильному росту травы, но вместо того, чтобы процветать, трава и полевые цветы начали исчезать, уступая место полыни. Экспериментальные луга превратились в пустынную кустарниковую местность. Даже грибы в почве изменились под воздействием тепла.

Ученые сделали вывод, что эти луга исчезнут в ближайшие десятилетия, если потепление достигнет 2°C выше доиндустриального уровня. Полученные результаты вызывают тревогу не только для Колорадо, но и для гор по всей планете, поскольку начинается "кустарниковая эрозия".

Как проводили эксперимент

Инфракрасные обогреватели круглый год обогревали 5 экспериментальных участков площадью 30 кв м. Над участком луга круглосуточно работали обогреватели на уровне головы, поддерживая температуру на 2°C выше нормы. Они прогревали верхние 15 см почвы. Животные могли приходить и пастись, и естественная система сохранялась в максимально возможной степени.

За 29 лет исследователи обнаружили, что количество кустарников на прогретых участках увеличилось на 150% по сравнению с участками без подогрева. Поверхность почвы высохла на 20%, а растения с неглубокой корневой системой оказались в состоянии стресса. Некоторые полевые цветы вымерли на прогретых участках. "Это предзнаменование грядущих изменений", — прокомментировал ведущий исследователь Лара Соуза из Университета Оклахомы.

Ученые также отметили значительные изменения в невидимом мире почвенных грибов и микробов. Кустарники и полынь не зависят от грибов так же, как травы. Они обнаружили снижение количества грибов, помогающих растениям усваивать питательные вещества, и увеличение количества грибов, разлагающих органические вещества. "Это подчеркивает, что когда происходят большие изменения над землей, вероятно, происходят и большие изменения под землей", — сказала Соуза.

Как обстоят дела в Европе

На альпийских лугах произрастает 50% европейской флоры всего на 3% территории. Они являются домом для многих видов растений, которые не встречаются больше нигде на планете. "Они существуют здесь тысячи лет. Они очень разнообразны по видовому составу, мы потеряем так много из этого. Останутся только леса, такие же леса, как те, что у нас есть ниже", — сказал Патрик Мель из Ланкастерского университета, изучающий нетронутые альпийские луга в Австрии и их исчезновение из-за изменения климата.

Мель наблюдал, как виды деревьев — часто сосны — перемещаются вверх по склонам по мере потепления:

"Это глубокое изменение в экосистеме — меняется форма жизни, от луговой к лесной".

Арктическая "кустарниковая эрозия"

Расширение кустарникового покрова — один из наиболее значительных способов изменения арктических ландшафтов, причем тенденции "озеленения" полярных регионов видны даже на спутниках. Ключевым фактором является повышение летних температур. Согласно данным, собранным в период с 1984 по 2020 год, кустарниковый покров в западной части канадской Арктики увеличивался на 2,2% каждые 10 лет.

В холодных местах растения, как правило, остаются небольшими. Более крупные растения могут пострадать от ветра и холода, веса снега или испытывать трудности с ростом листовой и стеблевой ткани в очень короткий вегетационный период. По мере того, как климат становится менее холодным и менее стрессовым, на их место могут заселяться кустарники и деревья.

"Глобальное потепление снимает некоторые ограничения для роста растений, которые были связаны с холодными условиями в высокоширотных и высокогорных экосистемах. Происходит переход от лугов к кустарникам, и в конечном итоге к деревьям", — прокомментировала эколог Сара Далримпл из Ливерпульского университета имени Джона Мурса, изучающая изменения в Исландии.

Травяные и почвенные экосистемы, которые на протяжении тысячелетий находились в хрупком равновесии, вероятно, будут необратимо изменены в ближайшие десятилетия. "Само по себе зарастание кустарником не обязательно является проблемой, но тот факт, что мы теряем арктические экосистемы — это проблема", акцентировала Далримпл.