Крошечные растения, необходимые для поддержания истощающихся запасов воды
ИЗОБРАЖЕНИЕ: Разнообразное сообщество биокрастов в западном Новом Южном Уэльсе.
Глобальный метаанализ, проведенный учеными UNSW, показывает, что крошечные организмы, покрывающие пустынные почвы, - так называемые биокрусталы - чрезвычайно важны для поддержки сокращающихся запасов воды в мире.
Биокоры представляют собой богатый ассортимент мхов, лишайников, цианобактерий и микроскопических организмов, таких как бактерии и грибы, которые живут на поверхности засушливых почв. В общем, засушливые земли являются крупнейшим в мире биомом.
«Но мы до сих пор плохо понимаем, как биокоры влияют на гидрологические циклы в глобальных засушливых районах.
«Учет биокортов и их гидрологических воздействий может дать нам более точную картину воздействия изменения климата на экосистемы засушливых земель и улучшить нашу способность управлять этими эффектами», - сказал профессор Элдридж.
Изучение более 100 научных работ
Для исследования группа собрала, а затем проанализировала крупнейшую в мире глобальную базу данных о влиянии биокорстов на движение, хранение и эрозию воды, сосредоточив внимание на засушливых землях.
«Наш акцент был сделан на засушливых почвах, потому что биокоры часто являются доминирующим поверхностным покрытием на этих почвах, особенно в засушливое время», - сказал профессор Элдридж.
Огромный рост числа публикаций о биокрастах за последнее десятилетие побудил группу критически оценить связи между захватом и хранением воды и устойчивостью ландшафта в засушливых районах.
Соавтор д-р Саманта Траверс из UNSW Science помогла найти и проанализировать данные из более чем 100 научных работ, опубликованных за последние 30 лет.
«Глобальная литература о влиянии биокортов на гидрологию часто противоречива, что не позволяет нам давать широкомасштабные рекомендации о том, как управлять ими для управления водой», - сказал д-р Траверс.
Важно отметить, что исследователи показали, что во всем мире наличие биокрусталиков на поверхности почвы снижает водную эрозию в среднем на 68%.
«Цианобактерии в корках выделяют органические гели и полисахариды, которые помогают связывать мелкие частицы почвы на стабильные поверхности. Мхи в корках также задерживают воду и отложения на поверхности почвы, предотвращая удаление частиц почвы», - сказал д-р Траверс.
Хотя биокорцы уменьшали проникновение воды в почву, они имели тенденцию увеличивать запас воды в самых верхних слоях.
«В этом верхнем слое находится большинство питательных веществ и микроорганизмов - это критическая зона для производства растений и стабильности в засушливых почвах», - сказал профессор Элдридж.
«Больше воды в верхних слоях означает большую производительность и стабильность».
Профессор Элдридж сказал, что теперь мы лучше понимаем, как биокоры влияют на водные отношения в засушливых районах.
«Однако последствия зависят от таких факторов, как тип коры, а также от того, повреждена она или нет», - сказал он.
Три десятилетия исследований биокорости
Проф. Элдридж и его команда изучают роль биокорков на почвах Австралии уже более 30 лет.
В центре внимания команды находится на засушливых землях, потому что они занимают почти половину поверхности Земли и поддерживают почти 40% мирового населения.
«Многие люди в засушливых районах полагаются на скотоводство в качестве источника средств к существованию, поэтому улавливание и использование воды является критически важным в условиях ограниченности воды», - сказал профессор Элдридж.
«Все, что изменяет гидрологический баланс в засушливых районах, потенциально может повлиять на миллионы людей, и, следовательно, на важность этих крошечных поверхностных сообществ».
Он сказал, что основной проблемой устойчивого управления засушливыми землями является чрезмерный выпас скота.
«Вытаптывание овец и крупного рогатого скота разрушает кору, дестабилизируя поверхность почвы и приводя к усилению водной эрозии - последствия, которые подтверждаются нашим глобальным анализом», - сказал он.
«Предотвращение чрезмерного выпаса скота имеет решающее значение, если мы хотим предотвратить потерю биокостов, но до недавнего времени масштабы последствий не были известны.
«Результаты этой работы будут включены в глобальные модели водного баланса и потери почвы, чтобы менеджеры и правительства лучше понимали последствия потери биокорков для сокращающихся запасов воды в мире», - сказал профессор Элдридж.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Global Change Biology , было совместным усилием UNSW Sydney и ученых из США, Испании, Германии, Мексики и Китая.
Работа является частью более крупного глобального исследования, поддержанного Центром анализа и синтеза им. Джона Уэсли Пауэлла, для прогнозирования воздействия изменения климата на сообщества биологической коры.
Исследовательская группа в настоящее время изучает, как глобальные изменения в землепользовании влияют на сообщества, занимающиеся биологической коркой, и разрабатывает лучшие методы управления для восстановления биокорок, когда мы движемся к более жаркому и сухому миру.