(sciencedaily.com) - Глобальное потепление как компонент изменения климата, вероятно, является одним из самых известных рисков для экологического баланса экосистем и глобального биоразнообразия. Тем не менее, экосистемы во всем мире также подвержены воздействию многих других антропогенных факторов глобальных изменений (Global Change Factors, GCF), при этом количество и интенсивность одновременно действующих факторов увеличиваются. Примеры включают такие явления, как световое загрязнение, то есть осветление ночного неба, вызванное искусственными источниками света, или накопление пестицидов, таких как фунгициды, в окружающей среде.
«У нас есть довольно четкое представление о том, как некоторые из этих факторов по отдельности могут влиять на части экосистемы, такие как растительное сообщество. На самом деле их индивидуальное воздействие на сообщество может быть совершенно разным и даже противоположным», — объясняет Бенедикт Шпейсер (Benedikt Speißer), автор недавнего исследования и аспирант лаборатории Марка ван Клейнена (Mark van Kleunen) на кафедре биологии Констанцского университета. Что происходит, когда экосистема подвергается одновременному воздействию нескольких из этих факторов, менее изучено, хотя это, вероятно, имеет место в большинстве природных экосистем.
Эксперименты в контролируемых условиях
Для восполнения недостатка знаний, экологи во главе с Марком ван Клейненом исследовали, как одновременно действующие факторы глобальных изменений влияют на состав и продуктивность растительных сообществ и какую роль в этом играет само количество факторов. С этой целью они создали небольшие искусственные экологические сообщества, обычно известные как мезокосмы, состоящие из девяти различных трав и разнотравья, произрастающих в Центральной Европе, где выбранные виды широко распространены и часто встречаются вместе. В контролируемых условиях исследователи впоследствии подвергали эти мезокосмы воздействию различных количеств — 0, 1, 2, 4 или 6 — факторов глобальных изменений в течение нескольких недель.
«Для наших экспериментов мы выбрали факторы, которые действительно часто действуют одновременно на экосистему, но сильно различаются по своей химической и физической природе», — объясняет ван Клейнен. Помимо уже упомянутых факторов глобальных изменений — потепление климата, световое загрязнение и накопление фунгицидов — изучались дополнительные факторы, связанные с загрязнением микропластиком, эвтрофикацией, то есть накоплением питательных веществ в экосистеме, и засолением почвы.
Количество, а не качество
Исследователи обнаружили, что по мере увеличения количества факторов глобальных изменений, действующих одновременно, увеличивается и производство биомассы в растительных сообществах. «Чем больше факторов глобальных изменений, тем выше вероятность включения очень влиятельного фактора, такого как эвтрофикация. В этих случаях можно ожидать более высокой продуктивности из-за высокой доступности питательных веществ», — объясняет Шпейсер. Однако анализ исследователей показал, что этому эффекту могут способствовать и взаимодействия между другими факторами.
Что касается разнообразия растительных сообществ, исследователи обнаружили, что разнообразие видов в мезокосме уменьшалось по мере увеличения количества факторов глобальных изменений, одновременно действующих на сообщество, независимо от качества задействованных факторов. Более того, при индивидуальном рассмотрении ни один из исследованных факторов не оказал негативного влияния на разнообразие внутри мезокосма. «Это говорит о том, что новые эффекты могут возникать, когда несколько факторов действуют одновременно. Общий эффект невозможно предсказать на основе индивидуальных эффектов, которые оказывают отдельные факторы», — заключает ван Клейнен, продолжая: «Учитывая, что количество и интенсивность одновременно действующих факторов глобальных изменений, весьма вероятно, увеличиться в будущем, важно лучше изучить такие «многофакторные процессы», чтобы избежать неприятных сюрпризов».
