Пресноводные и прибрежные воды занимают лишь небольшую часть планеты, но они вносят значительный вклад в фиксацию азота — естественный процесс, необходимый для жизни на Земле.
Новое глобальное исследование, одним из авторов которого является исследователь из Университета штата Вашингтон в Три-Ситис, показывает, что эти экосистемы производят гораздо больше азота, чем считалось ранее. Это открытие может повлиять на модели прогнозирования изменения климата, сельского хозяйства и загрязнения.
Исследование было опубликовано в журнале Science. Соавторами статьи выступили Сара Роули, доцент кафедры наук об окружающей среде в Колледже искусств и наук Университета штата Вашингтон в Три-Ситис, а также Кармелла Вицца, бывший научный сотрудник Университета штата Вашингтон в Три-Ситис и нынешний доцент Гавайского тихоокеанского университета.
Исследование демонстрирует, что озёра, реки, водно-болотные угодья и прибрежные воды ежегодно фиксируют примерно 40 миллионов тонн доступного азота, что составляет около 15% от общемирового объёма. Это значительный вклад, особенно если учесть, что эти среды занимают менее 10% площади поверхности Земли.
«Азот необходим для жизни, но большинство организмов не могут использовать его в атмосферной форме, — говорит Роули. — Благодаря фиксации азота специализированные микробы преобразуют азот из воздуха в формы, которые могут использовать растения и другие организмы. Это исследование показывает, что внутренние и прибрежные воды выполняют гораздо больше этой работы, чем мы предполагали».
До сих пор большинство научных оценок глобальной фиксации азота были сосредоточены на наземных экосистемах и открытом океане. Новое исследование помогает заполнить критический пробел, количественно оценивая фиксацию азота в промежуточных водных средах, таких как озёра, реки, водно-болотные угодья и прибрежные воды.
Результаты показывают, что текущие экологические модели могут нуждаться в перекалибровке. Если не учитывать вклад азота из этих систем, прогнозы изменения климата, сельского хозяйства и рисков загрязнения могут быть неточными.
«Это исследование поможет улучшить экологические модели и прогнозы, предоставив нам более полную картину того, откуда берётся азот», — сказала Роули. «Часто нехватка азота ограничивает рост водорослей и растений, особенно в прибрежных экосистемах. Эти глобальные оценки фиксации азота могут помочь нам лучше понять рост водорослей в пресноводных и прибрежных экосистемах, которые, очевидно, производят больше собственного азота, чем мы предполагали ранее».
Исследовательская группа была частью сети координации исследований под названием «Фиксация азота в аквасистемах». Команда собрала 4793 измерения скорости фиксации азота из существующих исследований и обобщила данные во время семинара.
Исследовательская группа собрала глобальные данные о фиксации азота из водных столбов и отложений в сотнях внутренних и прибрежных участков. Их анализ показал, что фиксация азота широко распространена и сильно варьируется в зависимости от местоположения, причём в некоторых районах фиксируется на порядки больше азота, чем в других.
«Интеграция внутренних и прибрежных водных экосистем с глобальными оценками азота отсутствовала по нескольким причинам», — пишут авторы. «Мы ожидаем, что это исследование станет стимулом для будущих исследований по улучшению методов обнаружения, расширению мониторинга в недостаточно представленных климатических зонах и лучшему пониманию того, что способствует фиксации азота в этих средах».
Предоставлено Университетом штата Вашингтон.
Другие новости по теме
- Прайм-редактирование исправляет пять генетических мутаций для лечения редкого заболевания мозга у мышей
- Стратегии предотвращения укусов акул: новые подходы и традиционные методы проходят проверку на пляжах Голд-Коста
- Муравьи опередили нас: медицина, земледелие и инженерия
- Прорыв в производстве овсяного масла открывает новые горизонты для отрасли
- Как клетки восстанавливают токсичные повреждения ДНК, связанные с раком и преждевременным старением
- Когда растения атакуют сами себя: сбои в белках вызывают аутоиммунные реакции
- Река Колорадо официально загрязнена инвазивными моллюсками-дрейссенами: сможет ли штат остановить их распространение?
- План отстрела 450 000 сов под угрозой
- Мухи предпочитают прохладу: исследование раскрывает эволюционные сдвиги в предпочтениях температуры у личинок дрозофил
- Исследователи используют искусственный интеллект для изучения времени пения лесных птиц