В английском Стаффордшире шестилетний эксперимент показал, что зрелые дубы способны наращивать больше древесины при повышенной концентрации CO₂. На опытных участках её поддерживали на уровне 573 ppm — примерно такого значения исследователи ожидают в атмосфере в 2050-х годах, сообщает Earth.com.
Учёные выяснили, что дополнительный рост обеспечивался в том числе за счёт более активного получения азота из почвы. За год на участках с высоким содержанием CO₂ образовалось на 29% больше доступного минерального азота — прирост составил около 26 кг на гектар. Деревья при этом дополнительно поглотили примерно 13 кг азота на гектар.
Изменения затронули и подземную часть леса. Биомасса тонких корней в исследованных образцах увеличилась на 39%, а почвенное дыхание — на 26%. Одновременно примерно на 30% выросла интенсивность аммонификации — процесса, при котором связанный в органическом веществе азот переходит в форму, доступную растениям. Авторы связывают эту перестройку с большей активностью корней и микроорганизмов.
Ускорение азотного цикла не сопровождалось заметным ростом его потерь. Весной и летом нитрификация шла примерно вдвое медленнее, а концентрация нитратов не повышалась. Измерения закиси азота непосредственно в почвенных образцах также не выявили значимого увеличения выбросов.
Однако такой механизм не сможет действовать бесконечно. В органическом веществе исследованного слоя почвы содержится около 330 кг азота на гектар. Для полного расходования этого запаса понадобились бы десятилетия, но наиболее доступная растениям его часть может сократиться значительно раньше. Дополнительным фактором риска станет уменьшение поступления реактивного азота из атмосферы по мере снижения загрязнения воздуха.
Результаты нельзя автоматически переносить на все леса. Например, в эвкалиптовых лесах Австралии увеличение концентрации CO₂ не ускорило рост деревьев, поскольку главным ограничивающим элементом там оказался фосфор.
Остаётся открытым и вопрос о конечном углеродном эффекте. Высвобождение азота требует разложения органического вещества, при котором из почвы одновременно может уходить углерод. Поэтому для оценки реальной способности такого леса накапливать его исследователям необходимо напрямую учитывать все поступления и потери углерода в почвенной системе.
