Новая глобальная оценка показывает, что антропогенное воздействие значительно сократило симбиозы растений и грибов, которые играют ключевую роль в связывании углерода в почвах. Восстановление этих экосистем может стать одной из стратегий замедления изменения климата.
Вызванные деятельностью человека преобразования экосистем Земли сильно повлияли на модели распространения симбиозов растений и грибов, известных как микориза. Эти изменения привели к значительному сокращению растительности с участием особой разновидности микоризы - эктомикоризы - типа симбиоза растений и грибов, крайне важного для хранения углерода в почве. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что потеря эктомикоризного симбиоза снизила способность этих экосистем улавливать углерод в почвах.
Большинство видов растений образуют симбиозы с различными грибами, в которых грибы обеспечивают растения питательными веществами, а растения обеспечивают грибы углеродом. Предыдущие исследования показали, что эти отношения увеличивают способность растительности удалять CO2 из атмосферы и улавливать его в почве. Однако из-за сложности этих отношений и участия множества видов было трудно оценить глобальное влияние таких симбиозов.
Это первое исследование, в котором представлен глобальный отчет о распределении микоризной растительности по планете, а также оценки их вклада в наземные запасы углерода. Исследование показало, что даже с потерей микоризных симбиозов экосистемы, охватывающие микоризную растительность, хранят порядка 350 гигатонн углерода в глобальном масштабе по сравнению с 29 гигатоннами, хранящимися в немикоризной растительности.
Человеческая деятельность, такая как сельскохозяйственные методы, изменила 50-75% наземных экосистем Земли, превратив природные зоны с ранее сильными микоризными ассоциациями растений, связывающими углерод, в гораздо более слабые отношения. Изменяя растения, произрастающие на большей части поверхности Земли, с тех, у которых сильное накопление углерода в почве, на слабое, мы потенциально еще больше способствовали увеличению атмосферного CO2», - говорит исследователь IIASA Ян МакКаллум., соавтор исследования.
Это исследование определяет потенциальный механизм, который можно использовать для снижения содержания CO2 в атмосфере за счет увеличения запасов углерода в почве. Авторы говорят, что восстановление местной растительности, которая образует эктомикоризный симбиоз с почвенными грибами, особенно на заброшенных сельскохозяйственных и бесплодных землях, может помочь уменьшить антропогенные потери почвенного углерода и уменьшить увеличение выбросов парниковых газов в атмосферу.
Среди путей, доступных человечеству для достижения целей удаления атмосферного CO2, накопление углерода в растительности и почве является одним из многообещающих путей, в котором микоризный симбиоз играет очень важную роль. «Наши новые подробные карты распространения микоризы по всему миру позволят разработать сознательную политику, направленную на снижение содержания CO2 в атмосфере за счет секвестрации углерода в почве и растениях», - говорит ведущий автор Надежда Судзиловская, научный сотрудник Лейденского университета в Нидерландах.