В статье, опубликованной в научном журнале New Phytologist, эколог Нишант Тараил и аспирант Миоко Тамура показывают, что инвазивные растения могут ускорить парниковый эффект, выбрасывая углерод, хранящийся в почве, в атмосферу.Поскольку в почве содержится больше углерода, чем в атмосфере и наземной растительности вместе взятых, последствия для того, как мы управляем сельскохозяйственными землями и экосистемами для облегчения хранения углерода, могут быть драматичными.
В своем исследовании Тамура и Тараил изучили влияние посягательства японского спорыша и кудзу, двух наиболее широко распространенных инвазивных растений в Северной Америке, на запасы углерода в почве в местных экосистемах.Они обнаружили, что вторжение кудзу высвобождает углерод, который хранился в естественных почвах, в то время как углерод, накопленный в почвах, зараженных спорышем, более склонен к окислению и впоследствии теряется в атмосфере.Ключевым моментом, по-видимому, является то, как химический состав подстилки регулирует биологическую активность почвы, которая способствует накоплению, составу и стабильности удерживающего углерод органического вещества в почве.
«Наши результаты подчеркивают способность инвазивных растений влиять на изменение климата, дестабилизируя углеродный пул в почве, и показывают, что инвазивные растения могут оказать глубокое влияние на наше понимание управления землей таким образом, чтобы уменьшить выбросы углерода», — сказал Тараил.По оценкам Тараил, вторжение кудзу приводит к выбросу 4,8 метрических тонн углерода в год, что равно количеству углерода, хранящегося в 11,8 млн акров лесов США.Это такое же количество углерода, которое ежегодно выделяется при потреблении 540 миллионов галлонов бензина или при сжигании 5,1 миллиарда фунтов угля.«Изменение климата вызывает массовое расширение ареала многих экзотических и инвазивных видов растений.
По мере потепления климата кудзу будет продолжать вторгаться в северные экосистемы, и его влияние на выбросы углерода будет расти», — сказал Тараил.Полученные данные дают особое представление о стратегиях управления сельскохозяйственными землями и позволяют предположить, что именно химический состав растительной биомассы, добавляемой в почву, а не общее количество биомассы, имеет наибольшее влияние на способность почвы укрывать стабильный углерод.
«Наше исследование показывает, что включение бобовых, таких как фасоль, горох, соя, арахис и чечевица, которые имеют более высокую долю азота в своей биомассе, может ускорить накопление углерода в почве», — сказал Тараил.Лаборатория Трараила продолжает это исследование, чтобы получить более глубокое представление о хранении и проникновении углерода в почву.Тараил возглавляет лабораторию и исследовательскую группу в Клемсоне, которая изучает, как химические и биологические взаимодействия, происходящие на границе раздела растений и почвы, формируют растительные сообщества.
Он также является директором многопользовательской аналитической лаборатории Клемсона, которая предоставляет исследователям доступ к узкоспециализированным лабораторным приборам.