Hvordan flere faktorer af klimaændringer påvirker jorden

Et hold af økologer ved Freie Universität Berlin studerede jord, og hvordan det blev påvirket af flere faktorer af klimaændringer. Holdet, ledet af prof. dr. Matthias Rillig, eksperimentelt undersøgt effekter af op til 10 faktorer af klimaændringer ved tilfældigt at tilføje et stigende antal af sådanne faktorer. Resultater om jordbundsfunktioner og biodiversitet viste konsekvente tendenser med et stigende antal tilføjede faktorer, uanset hvad faktorerne var. Resultaterne giver et sjældent indblik i, hvad der kan ske under klimaændringer, når man overvejer en lang række faktorer samtidigt:der var økologiske "overraskelser, " og det var ret svært præcist at forudsige effekter, når mange faktorer var involveret. Undersøgelsen fremhæver det presserende behov for at fokusere på multifaktorstudier og vises i det aktuelle nummer af Videnskab .

Forestil dig jord i byen eller på en landbrugsmark:hvad skal den beskæftige sig med? Specifikt, hvor mange menneskeskabte faktorer vil virke på det? Der kan være stigende temperatur, tørke, tilstedeværelsen af ​​mikroplast, forskellige pesticider, tungmetaller, saltindhold, atmosfærisk nitrogenaflejring - en lang række faktorer med forskellige virkemåder og forskellige virkninger. En sådan situation er meget svær at fange i eksperimenter, fordi en sådan undersøgelse ville have et stort tilsvarende antal faktorer, og alle kombinationer af sådanne faktorer. For eksempel, et eksperiment, der undersøger effekten af ​​10 interagerende faktorer, ville have over 1000 behandlingskombinationer. Sådanne eksperimenter er ikke mulige i økologi.

Sandsynligvis af denne grund, jordøkologer har hidtil mest studeret virkningerne af en eller to faktorer ad gangen. "Omkring 99 procent af de over 1000 artikler, vi screenede for denne undersøgelse, undersøgte kun virkningerne af en eller to faktorer på jordbunden, med meget få eksperimenter, der ser på flere faktorer, " forklarer Dr. Anika Lehmann, medlem af professor Rilligs team ved Freie Universität Berlin.

Rillig og kolleger undersøgte derefter virkningerne af 10 faktorer af klimaændringer i et mikrokosmos eksperiment. Først, hver faktor blev undersøgt for sig. Derefter så holdet på effekterne af at få flere og flere faktorer inkluderet ved tilfældigt at tilføje faktorer fra sættet af 10 faktorer. Denne måde, de kunne spørge:Hvad er effekten af ​​blot antallet af faktorer, i stedet for hvad de faktisk er? Resultaterne var ret overraskende, givet den brede vifte af faktorer, der blev brugt:For alle de målte svar, parametre relateret til kulstoflagring i jorden og svampes biodiversitet, der var en klar tendens med antallet af faktorer inkluderet; denne tendens var et fald i jordbundsfunktioner og i biodiversitet.

Dette betyder, at retningen af ​​virkningerne kunne kendes ved blot at vide, hvor mange faktorer, der virkede på jorden og dens organismer, uanset hvad de faktisk var. For at forudsige den faktiske effekt, det var stadig nyttigt at vide, hvilke faktorer der var involveret, og det var meget svært til umuligt at forudsige, hvad de nøjagtige svar var, da et stigende antal kom i spil, men retningen af ​​virkningerne var klar.

"Konsekvenserne af disse resultater er lidt nøgternt, men der er også nogle gode nyheder her, " forklarer Rillig. Først, det betyder, at forskerne i øjeblikket stadig er ret uvidende om, hvad der rent faktisk kan ske med klimaændringer i virkeligheden, med flere og flere faktorer, der påvirker økosystemerne. Ud over, der kan være nogle overraskelser i vente:F.eks. i forsøget, jord blev vandafvisende med mange faktorer anvendt, noget, der slet ikke var tydeligt ved at se på enkeltfaktorresultaterne.

På den anden side, dette kan også betyde, at alt hjælper - hver faktor, som vi eliminerer eller reducerer, vil potentielt hjælpe jord og økosystemer. I øvrigt, nogle faktorer hænger sammen, såsom faktorer af klimaændringer eller pesticider, hvilket betyder, at ved at reducere nogle (via ændringer i adfærd eller passende politiske foranstaltninger), andre kan reduceres, såvel. "Det, der er blevet meget tydeligt fra vores undersøgelse, er, at vi er nødt til at gentænke klimaændringsbiologien med fokus på de mange faktorer og deres interaktioner, siger Rillig.