Повышение уровня Мирового океана ставит под угрозу прибрежные экосистемы и населяющих их организмов. Специалисты из Нидерландов обнаружили уникальный способ защиты песчаных побережий от разрушения.
Растительные сообщества, формирующие прибрежные ландшафты, выполняют ключевые функции, включая накопление углерода, защиту береговой линии и сохранение биоразнообразия. Формирование структуры такого берега обусловлено взаимосвязанными процессами роста растительности и отложения осадочных пород: плотная и развитая растительность не только предохраняет берег от эрозии, но и повышает его устойчивость.
Изучение этих процессов особенно важно для небольших необитаемых песчаных островов, где наблюдается высокая динамика, а питательный баланс во многом определяется внешними факторами. В таких условиях птицы могут оказывать существенную помощь: их отходы влияют на развитие и расположение растительности. В связи с повышением уровня моря и уменьшением подходящих для гнездования территорий, понимание того, как птицы воздействуют на устойчивость и эволюцию их среды обитания, становится ключевым как для самих птиц, так и для защиты береговой линии.
Специалисты из Утрехтского университета определили, каким образом внесение органических удобрений воздействует на функциональные характеристики растений, структуру растительных сообществ и, как следствие, на форму песчаных островов в Ваттовом море. Результаты исследования опубликовал журнал Biogeosciences.
При проведении исследования авторы научной работы использовали комплексный подход, объединивший непосредственные измерения в полевых условиях и анализ данных дистанционного зондирования. На пяти удаленных песчаных островах без постоянного населения было создано 118 контрольных площадок, где проводился анализ видового разнообразия растительности, определялись высота растений, биомасса, глубина проникновения корней, содержание органических веществ в почве и абсолютная высота.
Использование анализа стабильных изотопов азота в листьях позволило проследить пути усвоения азота, содержащегося в отходах птиц. На основании информации о гнездовых колониях исследователи создали пространственную модель распространения удобрений в пределах 300 метров. Состояние растительности определялось с помощью спутниковых снимков, а изменения рельефа – по результатам лазерного сканирования.
Избыток азота, поступающего из органических отходов, приводит к изменению видового состава растительности, увеличивая долю видов, предпочитающих азотсодержащую среду. Данные спутниковых исследований демонстрируют, что присутствие птиц усиливает эффект весеннего роста растений на аккумуляцию песка, повышая их способность захватывать наносы в начале сезона. Органические удобрения также непосредственно увеличивают концентрацию азота в листьях. Однако их воздействие на биомассу, высоту и глубину корневой системы оказалось менее заметным и существенно зависело от времени года и типа почвы.
Полученные результаты указывают на значительную пространственную изменчивость влияния. В среднем по всем островам взаимодействие удобрений и растительности объясняло лишь незначительную долю изменений высоты рельефа, однако вблизи крупных колоний эта доля возрастала до 13 процентов. На островах, где естественные отложения происходят быстро, воздействие птиц было скрыто природными процессами.