Почвовед РУДН выяснил, что почвенный фосфор под угрозой из-за глобального потепления

Почвовед РУДН выяснил, что почвенный фосфор под угрозой из-за глобального потепления

Почвовед РУДН обнаружил, что глобальное потепление истощит запасы органического фосфора в почве Тибетского нагорья. Он сравнил содержание почвенного фосфора в условиях холодного Тибетского нагорья и более теплого Лёссового плато. 

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.

Новости
Все новости
Наука
30 июля
Химик РУДН нашел способ сделать производство биотполива в 4-10 раз эффективнее с помощью кремниевой матрицы и гетерополикислот

Химик РУДН создал кремниевый молекулярный каркас для получения эфиров из отходов сельского хозяйства, древесной и бумажной промышленности. Он в 4-10 раз повышает эффективность получения эфиров, которые можно использовать как биотопливо. Это позволит снизить энергозатраты и сделает производство биотоплива дешевле. 

Наука
28 июля
Химики РУДН разработали новый путь синтеза веществ для фармацевтики

Химики РУДН предложили универсальный способ синтеза производных тиеноиндолизинов. Свойства этих веществ позволяют использовать их для создания антибактериальных и противораковых препаратов, а также в производстве новых материалов для оптоэлектроники.

Наука
26 июля
Химики РУДН разработали домино-реакцию для получения противоопухолевых препаратов

Химики РУДН предложили новую реакцию для получения сложных органических веществ в одном сосуде. Продукты синтеза оказались эффективными против клеток раковых опухолей, в том числе — устойчивых к известным препаратам.