Почвовед РУДН выяснил, что почвенный фосфор под угрозой из-за глобального потепления
Фосфор — самый важный для растений элемент после азота. В почве этот элемент встречается в связанной форме — в виде органических и неорганических соединений. Почвенный цикл фосфора состоит из нескольких этапов: органические вещества минерализуются, фосфор переходит в неорганические минеральные соединения, в таком виде его впитывают растения, после чего он снова попадает в почву с органическими остатками погибших растений. Почвовед РУДН впервые выяснил, что глобальное потепление может истощить почвенные запасы элемента. Для этого он изучил фосфорный состав почвы на Тибетском нагорье, где температура повышается в три раза быстрее, чем в среднем по миру.
«Тибетское нагорье — крупнейшее пастбище Евразии. Значительное потепление в этом регионе в сочетании с чрезмерным выпасом скота и другими факторами уже привело к существенному сокращению запасов питательных веществ в почве. Понимание того, как изменяется динамика почвенного фосфора в ответ на глобальное потепление, жизненно важно для прогнозирования реакции экосистем на изменение климата в Тибетском нагорье», — доктор биологических наук Яков Кузяков, руководитель Центра математического моделирования и проектирования устойчивых экосистем РУДН.
Почвовед РУДН взял образцы почвы в 10 точках на Тибетском нагорье (3500 метров над уровнем моря) и Лёссового плато (около 1300 метров над уровнем моря). Среднегодовая температура вверху и внизу — 0,3℃ и 9℃ соответственно. Почву очистили от корней растений и высушили при температуре 105℃. Затем почвоведы отделили органический фосфор от неорганического, а также измерили активность почвенного фермента фосфатазы, который выделяется в корнях растений и нужен для питания фосфорными минералами.
Оказалось, что в холодной почве Тибетского нагорья фосфор в основном «хранится про запас» — то есть в недоступной для растений органической форме — а в теплой почве Лёссового плато — в доступной неорганической. При этом фосфатаза более активна в холодной почве наверху, чем в теплой внизу. Почвовед РУДН сделал вывод, что это своеобразный защитный механизм — в холодном климате выгоднее хранить фосфор в виде органических остатков, а не минералов. Таким образом ценный элемент не вымывается из почвы с дождем, а остается на «складе».
Почвоведы также пришли к выводу, что глобальное потепление окажет пагубное влияние на цикл фосфора в почве Тибетского нагорья. С повышением температуры фосфор будет быстрее переходить из органической в неорганическую форму, как это происходит в теплой почве Лёссового плато. На первый взгляд это хорошо, потому что плодородие почвы Тибетском плато повысится. Однако почвовед РУДН предостерегает: накопленный на Тибетском нагорье органический фосфор — результат длительной эволюции экосистемы в холодном климате. Повышение температуры приведет к истощению запасов, потому что органический фосфор будет накапливаться медленнее, чем тратиться.
Результаты опубликованы в журнале Agriculture, Ecosystems and Environment.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.