Исследовательская группа, возглавляемая Янном Отье, научным сотрудником Марии Кюри из Департамента экологии, эволюции и поведения Миннесотского университета и Института эволюционной биологии и экологических исследований Цюрихского университета, включала доцентов Университета штата Мичиган. Эрик Сиблум и Элизабет Борер, а также ученый-исследователь Эрик Линд, а также ученые из учреждений по всему миру, включая Энди Гектора из факультета наук о растениях Оксфордского университета. Результаты были опубликованы 16 февраля в журнале Nature.Исследователи обнаружили, что разнообразие растений в естественных экосистемах со временем создает более стабильные экосистемы из-за менее синхронизированного роста растений. «Иногда это называют эффектом портфеля», — говорит Сиблум. «Если у вас есть деньги в двух инвестициях, и оба они являются акциями, они будут отслеживать друг друга, но если одна из них — это акции, а другая — облигации, они будут по-разному реагировать на экономику в целом и будут более уравновешивают друг друга ".
Исследователи собрали растения на каждом из участков, затем отсортировали, высушили и взвесили их, чтобы отслеживать количество видов растений и общее количество растений, или «биомассу», выросшую с течением времени. Они использовали эту информацию для количественной оценки видового разнообразия и стабильности экосистемы. По словам Хотье: «Было действительно поразительно видеть взаимосвязь между разнообразием и стабильностью» и сходство с данными, собранными с искусственных пастбищ в рамках исследовательской работы под названием BioDepth, что указывает на то, что результаты, полученные на естественных пастбищах сети Nutrient Network, можно предсказать, исходя из результаты искусственных сенокосов.«Результаты нашего исследования подчеркивают, что нам необходимо учитывать не только то, насколько продуктивны экосистемы, но и насколько они стабильны в долгосрочной перспективе, и как биоразнообразие связано с обоими аспектами функционирования экосистемы», — говорит Энди Гектор.
Исследователи также обнаружили, что разнообразие и стабильность пастбищ уменьшаются при добавлении удобрений. Удобрения преднамеренно используются на пастбищах для увеличения кормов для скота. Добавление удобрений также происходит непреднамеренно во многих местах по всему миру, потому что азот, обычное удобрение, выбрасывается в атмосферу в результате сельского хозяйства, промышленности и сжигания ископаемого топлива.
Дожди приносят азот из атмосферы на луга, изменяя рост и типы растений. Это исследование поместило отмеренные количества удобрений на часть их исследовательских участков и измерило последующие изменения.«Мы обнаруживаем, что стабилизирующий эффект [видового разнообразия] теряется, и у нас становятся менее стабильные экосистемы, когда в эту систему поступает больше питательных веществ», — говорит Борер. Исследователи обнаружили, что это было связано с более синхронным ростом растений, устраняющим «эффект портфеля».
Это исследование стало возможным благодаря формированию Nutrient Network, также известной как NutNet. Борер и Сиблум возглавили небольшую группу ученых, которые создали NutNet для стандартизации методов проведения экологических исследований.
NutNet — это «массовая кампания», которую поддерживают ученые, которые добровольно жертвуют своим временем и ресурсами. В настоящее время в мире насчитывается 75 сайтов, которыми управляют более 100 ученых, участвующих в эксперименте NutNet. «Это отличный проект, и я счастлив быть его частью», — говорит Отье. «Сотрудничество фантастическое».Ученые NutNet собирали данные для этого исследования в течение трех лет, измеряя рост растений в 41 месте на пяти континентах, поэтому исследователи уверены, что их результаты найдут применение во всем мире. «Мы можем выстроить это в ряд и сказать — яблоки к яблокам — вот что происходит, и это позволяет нам сказать, что это общий эффект.
Мы знаем, что это одно и то же, потому что мы измеряли его одинаковым образом во всех этих разных местах», — говорит Линд. В конечном итоге группа хочет продолжить эксперименты в течение как минимум десяти лет, чтобы собрать информацию о долгосрочных тенденциях в разнообразии видов растений и стабильности экосистем, вымираниях, вторжениях видов и многих других важных изменениях на пастбищах мира.
