Et velafbalanceret økosystem bruger vand mest effektivt

Moderne menneskelig aktivitet tilføjer store mængder næringsstoffer til miljøet, især nitrogen, som tilsættes hurtigere end andre næringsstoffer. Selvom planter er afhængige af nitrogen for at leve og vokse, et overskud af et enkelt næringsstof i et komplekst økosystem kan gøre mere skade end gavn.

Når videnskabsmænd studerer brugen af ​​næringsstoffer i planter, de fokuserer typisk på små skæl:blade, en enkelt plante, eller små kohorter af planter. Selvom individuelle blade eller planter kan opføre sig på en bestemt måde, deres interaktion med andre faktorer i deres miljø kan føre til forskellige reaktioner på økosystemniveau.

I dette studie, El-Madany et al. overvågede ændringer i bladniveau, men de hævede også deres blik til økosystemniveau for at få et præcist billede af de virkelige konsekvenser af næringsstoftilgængeligheden. Forskerne undersøgte, hvordan tilsat nitrogen og fosfor påvirker vandforbrugseffektiviteten i planter - hvor meget kulstof en plante optager i forhold til den mængde vand, den mister - i et middelhavssavanneøkosystem over 6 år. Forfatterne behandlede to parceller - den ene gødet med nitrogen og den anden gødet med både nitrogen og fosfor - og efterlod en tredje jord ubehandlet.

De fandt ud af, at de tilførte næringsstoffer gav økosystemerne et boost. Vandforbrugseffektivitet, bladareal, og kulstofoptagelsen steg alt sammen for begge befrugtede parceller. I plottet med kun nitrogen, imidlertid, planter kæmpede med ubalancen af ​​næringsstoffer og forsøgte at søge efter fosfor fra jorden. Den ekstra indsats krævede ekstra vand. I modsætning, plottet, der modtog både nitrogen og fosfor, trivedes, og dens vandforbrugseffektivitet var den bedste af de tre parceller.

Ud over, forskerne opdagede, at de enkelte plantearter i deres undersøgelse reagerede på forskellige måder for at bidrage til de økosystemomfattende observationer. Den urteagtige eller græsklædte del af savannen opsugede de tilførte næringsstoffer med sit lavvandede rodsystem og udviste hovedparten af ​​den resulterende vækst. De dybere rodfæstede træer viste ringe respons, i hvert fald med hensyn til de egenskaber, forskerne målte i denne undersøgelse.

Disse resultater viser vigtigheden af ​​at hæve undersøgelser til økosystemniveau, når man overvejer, hvordan vores planet vil reagere på fortsatte ændringer i næringsstofkoncentrationer, vand tilgængelighed, og andre miljøfaktorer.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.