Новое исследование функциональной целостности биосферы продемонстрировало способность растений совместно регулировать здоровье экосистемы, показав, что большая часть Земли находится в нестабильном состоянии.

Как сообщает АЗЕРТАДЖ со ссылкой на журнал «One Earth», исследование проводилось совместно с Потсдамским институтом исследований воздействия на климат (PIK) и Венским университетом BOKU.

Ученые выяснили, что растительности требуется достаточно энергии для выполнения важных процессов, таких как фотосинтез, который поддерживает поток углерода, воды и азота, что необходимо для стабильности экосистемы.

«Наш спрос на биомассу продолжает расти, поэтому становится еще важнее количественно оценить нагрузку, которую мы уже оказываем на биосферу», — сказал Фабиан Стенцель, ведущий автор исследования.

Концепция планетарных границ, на которой сейчас базируются учёные, фокусируется именно на потоках энергии, образующихся в результате фотосинтеза. Влияние антропогенного стресса на земную систему и естественную продуктивность растений, используемых нами для собственных нужд, изучалось на примере собранного урожая, деревьев и растительных остатков. Также учитывалось снижение фотосинтеза, вызванное освоением и уплотнением почвы. В исследовании был добавлен второй важный показатель — «индекс риска стабилизации экосистемы». Он отражает сложные изменения в структуре растительности и балансе воды, углерода и азота на планете.

«Эти потоки энергии управляют всей жизнью, но люди сейчас нарушают динамику природы, используя значительную их часть в своих целях», — сказал Вольфганг Лухт, руководитель группы системного анализа Земли в Потсдамском институте исследований воздействия на климат.

В исследовании использовалась глобальная биосферная модель, моделирующая ежедневные потоки воды, углерода и азота с 1600 года. Данные показывают, что тревожные изменения экосистем в средних широтах наблюдались уже в XVII веке, а к 1900 году индустриальные территории вывели 37% своих земель из зоны локального риска и 14% – в зону полного риска. Сегодня эти показатели выросли до 60% и 38% соответственно благодаря сельскому хозяйству.

Исследование показывает, что границы биосферы, обеспечивающей стабильность на планете, уже нарушены практически повсеместно. «Эта карта — научный прорыв, поскольку она раскрывает некоторые связи между потребностью человечества в добыче ресурсов и воздействием на экосистему», — заявил Йохан Рокстрём, директор Потсдамского института исследований влияния климата.

Ученые предупреждают, что эти данные станут важным стимулом для разработки международной климатической политики. Защиту биосферы и устойчивое использование биомассы следует рассматривать как единую комплексную задачу, параллельно с мерами по смягчению последствий изменения климата.