Биоразнообразие оказывается одним из лучших средств защиты человечества от экстремальных погодных условий и повышения температуры. В прошлых экспериментах разнообразие способствовало созданию более здоровых и продуктивных экосистем, таких как прибрежная растительность, защищающая от ураганов. Однако многие эксперты сомневались, что эти эксперименты выдержат испытание временем в реальном мире. Исследование Смитсоновского института и Мичиганского университета, опубликованное в выпуске Nature за эту неделю, предлагает решительный ответ: сила биоразнообразия в дикой природе не соответствует предсказанной экспериментами - она превосходит ее, а в некоторых случаях превосходит даже влияние климата.
«Биоразнообразие - это не просто красивое лицо», - сказал Эммет Даффи, ведущий автор и морской эколог Смитсоновского центра экологических исследований в Эджуотере, штат Мэриленд., поглощая отходы и защищая береговую линию, что сейчас важно."
В прошлом экологи прежде всего проверяли воздействие биоразнообразия с помощью тщательно контролируемых экспериментов: высаживая один или несколько видов на участки, следя за тем, чтобы все остальное оставалось неизменным, и наблюдая, какие участки растут лучше всего. Но эти эксперименты во многом не имитируют реальность. Чтобы раскрыть силу биоразнообразия в бушующей дикой природе, биологи обобщили данные 67 наблюдений за природой в полевых условиях, охватывающих пастбища, леса, пресноводные и морские среды. Исследования охватили все семь континентов и содержали данные из более чем 600 000 мест отбора проб по всему миру.
В каждом типе экосистем, которые анализировала команда, биоразнообразие шло рука об руку с более процветающими экосистемами. Более разнообразные системы имели более высокую биомассу, и в естественных исследованиях эффект был сильнее, чем это было предсказано в контролируемых экспериментах. Эта связь сохранялась даже после того, как команда контролировала другие факторы окружающей среды, такие как температура и питательные вещества.
Более поразительно, биоразнообразие в природе превзошло климат как самый мощный предсказатель производства биомассы примерно в половине исследований, а питательные вещества - в двух третях из них.
«Теперь у нас есть убедительные доказательства моделей, контролируемых экспериментов и исследований природных систем - все они согласны с тем, что экосистемы с большим разнообразием жизни более продуктивны, чем экосистемы с меньшим биологическим разнообразием», - сказал Кейси Годвин, соавтор и эколог из Мичиганского университета. «Поэтому, если мы хотим сохранить продуктивность и функционирование экосистем Земли, критически важно сохранить их биоразнообразие."
Ученые подозревают, что есть пара возможных объяснений силы биоразнообразия в природе. Во-первых, это просто цифры. Природные экосистемы уже имеют гораздо больше видов, чем большинство экспериментов. С такой большой огневой мощью более вероятно, что какая-то комбинация видов, лучше всего подходящая для условий местности, будет процветать. Но даже когда ученые провели анализ по гипотетическому сценарию - представляя, что произошло бы, если бы в естественных системах было меньше видов, как в экспериментах, - естественные системы все равно имели преимущество. Это второе преимущество может исходить из других типов разнообразия в природе, помимо видов. Различия в освещении, влажности и других переменных - различия, которые ученые стараются тщательно отсеять в экспериментах, - существуют во всех природных сообществах. Эти различия могли бы дать различным сообществам больше возможностей для процветания в естественном мире, а также дать возможность процветать всей экосистеме.
Эксперименты были невероятно ценны, поскольку показали нам, как и почему биоразнообразие может влиять на основные экологические процессы, такие как производство биомассы, которая важна для людей, потому что она производит кислород, которым мы дышим, делает пищу, которую мы едим, и очищает воду, которую мы пьем», - сказал соавтор Брэд Кардинале, эколог и профессор Мичиганского университета.«Но эксперименты, вероятно, слишком малы и слишком коротки, чтобы показать всю важность биоразнообразия в реальных экосистемах, где растения и животные развивались и взаимодействовали друг с другом на протяжении тысячелетий».
Удивительная сила биоразнообразия делает миссию по его защите чем-то большим, чем спасение видов ради их самих, говорят ученые. Сохранение жизни во всем ее разнообразии жизненно важно не только для защитников природы, но и для здоровья бизнеса и общества.
«Разнообразие жизни на Земле критически важно для нашего будущего», - сказал Даффи. «Мы не можем ожидать, что здоровые экосистемы восстановятся, когда мы вырубим вид, а затем уберем фактор стресса. Сообщество видов делает разные вещи, и, взаимодействуя, они заставляют экосистему работать».