Китайские экологи изучили, как увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере влияет на разнообразие живых организмов. Проведенное исследование выявило, что выбросы CO2 оказывают не только негативное воздействие на экосистемы.
Выбросы углекислого газа способствуют усилению парникового эффекта и повышают среднегодовые температуры на планете. Эти выбросы оказывают влияние и радиационный бюджет планеты, а это в свою очередь может серьезно изменить условия существования биосферы. Все это, вместе с большим антропогенным давлением на естественные экосистемы, заставляет ряд ученых ожидать большое снижение биоразнообразия на планете. Например, по данным В список животных, находящихся под угрозой исчезновения, Международный союз охраны природы уже добавил 44 тысячи видов, что составляет 28% от всех оцененных таксонов. Моделирование 2020 года показало, повышение температуры атмосферы на 4 °C создает угрозу для 15% экологических сообществ.
Однако климатические изменения не приводят исключительно к негативным последствиям. В исследовании, опубликованном в 2016 году сообщили, с 1982 по 2009 год на Земле наблюдалось глобальное озеленение: площадь листвы увеличилась на 25-50%. Этот рост на 70% стал результатом повышения концентрации CO2 в атмосфере. Изменения в растительном покрове, вероятно, оказывают влияние и на биоразнообразие, поскольку среда обитания многих животных зависит от растений.
Чтобы проверить эту гипотезу, два китайских эколога провели всесторонний анализ влияния скопившегося углекислого газа на разнообразие наземных позвоночных, рассмотрев три различных сценария. Кроме того, исследователи разработали модели земной системы, используя методы машинного обучения. Статья с результатами опубликована в журнале Earth’s Future.
Авторы проводили расчеты, учитывая широкий спектр факторов, включая как устойчивые (например, классификацию почв и процентное содержание глины, ила, песка и других компонентов), так и изменчивые (температуру воздуха, осадки, солнечную радиацию и другие). Всего было использовано 19 биоклиматических параметров.
Динамические факторы были рассчитаны с использованием данных за период с 1984 по 2014 год. Кроме того, для оценки воздействия CO2 исследователи использовали информацию из 36 приоритетных, биологически разнообразных регионах, которые концентрируют в себе более половины всех растений, птиц, млекопитающих, земноводных и рептилий. Такой выбор объяснили тем, что эти регионы наиболее уязвимы.
Влияние повышенного уровня углекислого газа на биоразнообразие проявляется по-разному в зависимости от географического положения. Хотя средний радиационный эффект CO2 приводит к снижению биологического богатства на 0,4%, учет изменений в физиологии растений дает иной результат: биоразнообразие может увеличиться на 3,4%. Исследования показали, что радиационное воздействие углекислого газа оказывает негативное влияние на биоразнообразие в регионах, расположенных в низких широтах, таких как южная Африка, Амазонская низменность и Бразильское плоскогорье. В то же время, физиологический эффект, напротив, оказывает положительное воздействие на биоразнообразие в средних и низких широтах.
По мнению экологов, негативное влияние увеличения концентрации CO2 на климат нивелируется положительным воздействием этого газа на рост растений. Ключевым оказался физиологический эффект увеличения содержания углекислого газа, поскольку, как отмечают исследователи, его игнорирование может привести к завышенной оценке угрозы потери биоразнообразия. При этом сохранение экосистем с наибольшим видовым богатством остается приоритетной задачей.