Почвенные микробы могут конкурировать с растениями за жизненно важные питательные вещества, что может ограничить количество углекислого газа, которое леса способны удалять из атмосферы.
Более высокие уровни CO2 обычно увеличивают рост растений за счет стимуляции фотосинтеза, но эффект удобрения CO2 ускоряет рост только до определенного момента. В конце концов, рост ограничивается доступными питательными веществами в почве. По словам Кристины Краус из Университета Западного Сиднея в Австралии, в трети или половине всех экосистем лимитирующим питательным веществом является фосфор.
Однако исследователи по-прежнему не уверены в том, где находятся эти пределы фосфора. Одним из ключевых неизвестных является то, как может измениться количество доступного фосфора, когда растения и почвенные микроорганизмы реагируют на повышение уровня CO2.
Кроус и ее коллеги за шесть лет собрали данные об изменении уровня фосфора в зрелом лесу в Новом Южном Уэльсе, Австралия, в рамках давнего эксперимента под названием «Обогащение CO2 без эвкалипта». Участки там подвергаются искусственно повышенному уровню CO2 с помощью длинных труб, висящих вокруг деревьев.
Команда обнаружила, что количество доступного фосфора не увеличивается с добавлением CO2, несмотря на то, что растения выделяют больше углерода в почву через свои корни. Некоторые думали, что это побудит почвенные микробы перерабатывать больше фосфора из мертвых и разлагающихся веществ, говорит соавтор исследования Питер Райх из Мичиганского университета.
Исследователи связывают это с тем, что микробы превосходят растения за любой доступный фосфор: микробы содержат более чем в три раза больше фосфора, содержащегося в растениях.
Если этот лимит фосфора, обусловленный микробами, будет широко распространен, леса могут реагировать на удобрение CO2 меньше, чем ожидалось, говорит Краус. «Большинство моделей не учитывают последствия низкого содержания фосфора и поэтому переоценивают продуктивность экосистем». По ее словам, возможно, потребуется добавить питательные вещества в некоторые экосистемы, чтобы они могли полностью реализовать свой потенциал хранения углерода.
Однако остается открытым вопрос, насколько эти результаты применимы к лесам в других местах, говорит Сезар Террер из Массачусетского технологического института.
А питательные вещества — это лишь часть картины. По словам Террера, усиление засух, жары и пожаров, связанных с изменением климата, меняет запасы углерода в лесах больше, чем их прямую реакцию на выбросы CO2.
