Чем больше видов есть в луговом растительном сообществе, тем менее выраженными будут колебания температуры почвы под ним. Это происходит из-за роста концентрации почвенного углерода и увеличения площади поверхности листьев, которые характерны для экосистем с высоким биоразнообразием. К таким выводам пришли ученые после 18 лет изучения динамики температуры различных луговых почв в Германии. Статья опубликована в журнале Nature Geoscience.
Колебания почвенной температуры, которые происходят при резких похолоданиях и эпизодах жары, опасны для растений, животных и почвенной микробиоты. На фоне изменения климата такие колебания становятся все более частыми и сильными. Известно, что в лесах растительный покров смягчает колебания температуры воздуха, а высокое биоразнообразие делает экосистемы более устойчивыми к последствиям потепления. Роль растений в регулировании температуры почвы изучена в меньшей степени.
Ученые под руководством Хуана Юаняюаня (Yuanyuan Huang) из Лейпцигского университета исследовали колебания температуры почв луговых сообществ с разным уровнем биоразнообразия — от 1 до 60 растительных видов на участке. Для этого они заложили 80 тестовых площадок на лугах в Германии, где измеряли температуру автоматическими датчиками на глубине 5 и 15 сантиметров каждую минуту с 2004 года по 2021 год. Также они отслеживали метеорологические показатели и характеристики растительности.
Оказалось, что высокое разнообразие растительного покрова снижает колебания температуры как в промежутке 30 минут, так и в годовом масштабе (p < 0,001). Наиболее ярко этот эффект проявлялся в условиях экстремально жаркой и засушливой погоды. На протяжении 18 лет буферный эффект по мере развития растительных сообществ усиливался. Стабилизирующими механизмами авторы назвали повышение концентрации органического углерода в почве и увеличение площади листовой поверхности растений, которые были характерны для сообществ с высоким разнообразием.
Растения могут не только укрывать почву от жары, но и помогать в борьбе с засухами. Ученые установили, что если озеленить 20 процентов территории Европы, которые приходятся на неорошаемые земли сельскохозяйственного назначения, то уже к концу XXI века среднегодовое количество осадков в этом регионе может вырасти почти на восемь процентов.